大型T型截面地连墙码头及其锚碇点位移研究

摘要

板桩码头作为一种重要的码头结构型式,与重力式及高桩式相比,由于建设技术的制约及设计理论的不完善,在我国大型港口工程中并没有得到广泛的应用。且现行规范方法“m法”在地基土体m取值及锚碇点位移的计算上尚不成熟,设计成果虽然适用于中小型码头,但对于大型地连墙码头结构是否适用尚无工程实例加以验证。基于此,本文采用规范方法及有限元法对大型地连墙码头及其锚碇点位移进行了一系列的研究,并取得了阶段性的成果。
　　 首先,本文采用规范方法对不同锚碇点位移、不同码头泊位条件下的T型及矩形前墙截面进行优化设计,通过单宽工程费用比较,可知对小吨位的码头而言,锚碇点位移对结构方案的选取影响不大,但对于大吨位地连墙码头,锚碇点位移的影响是显著的。由此可见对于大型深水地连墙码头的设计中考虑锚碇点位移是十分必要的。
　　 其次,采用有限元法,利用PLAXIS软件对板桩码头离心模型试验资料进行拟合,调整得到一套可信的板桩码头数值模拟原则,从而为结构模型的选取及参数的确定提供参考。
　　 再次,基于前述有限元分析成果,对影响计算结果的各因素进行分析比较,得出前墙入土深度、锚碇墙长度及拉杆长度为影响的敏感因素。同时对有无预压载条件下的地连墙码头进行优化,比较分析了两种方案各自的适用性,为工程实践提供指导。
　　 最后,将有限元法与规范方法的计算成果进行比较,可知不仅前墙入土深度、锚碇墙长度对计算结果的影响规律不同,而且随着结构尺度的改变,两种算法所得的前墙控制弯矩也有很大差异。通过分析差异产生的原因,为今后将这两种算法加以结合指明研究方向。
　　 本文工作围绕大型地连墙码头及其锚碇点位移的研究而展开,总结得到一套可信的板桩码头数值模拟原则；同时利用有限元法的计算成果,比较分析了有无预压载条件下的各优化方案,为工程实践提供指导；且通过对有限元法与规范方法的差异分析,为后续研究指明了方向。