考慮樁土作用的高樁碼頭動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、高樁碼頭作為港口工程的一種結(jié)構(gòu)形式，在適應(yīng)軟土地基方面它較其它的碼頭結(jié)構(gòu)形式具有許多優(yōu)點(diǎn)具有優(yōu)勢(shì)。我國(guó)是一個(gè)多震國(guó)家，地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞往往難以修復(fù)，而高樁碼頭樁基位于土層內(nèi)，一旦破壞難以發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，高樁碼頭工作環(huán)境相對(duì)惡劣，頻繁遭受到風(fēng)、浪、流、船舶等荷載的作用，故在遭遇地震荷載時(shí)往往與波浪作用疊加，上述兩種荷載具有鮮明的動(dòng)力特性，其共同作用十分復(fù)雜，與靜力荷載的響應(yīng)存在顯著差異。目前的設(shè)計(jì)方法對(duì)動(dòng)力荷載的響應(yīng)和校核，采用樁底固定模型，

2、未考慮樁間土體對(duì)上部結(jié)構(gòu)的約束，故需在考慮樁土作用的前提下，研究高樁碼頭在地震和波浪共同作用下的動(dòng)力響應(yīng)。
　　本文利用ANSYS軟件建立高樁碼頭有限元模型，對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)在地震和波浪荷載同時(shí)作用下的動(dòng)力特性進(jìn)行分析。針對(duì)實(shí)際工程中的不同高樁結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)條件，進(jìn)行位移和剪應(yīng)力的對(duì)比分析。
　　本文研究結(jié)論如下:(1)根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，樁身各處最大位移自下至上逐漸增大，同一高程下，碼頭兩側(cè)樁其的樁身位移、剪力、彎矩、軸力大于

3、中間樁的數(shù)值;(2)樁身位移、剪力和彎矩的最大值出現(xiàn)在樁頂處，樁身軸力和反向剪力、彎矩的最大值出現(xiàn)在“等效泥面”處，而在各土層交界面附近，樁身的剪力和彎矩可能出現(xiàn)局部最大值。斜樁不是承擔(dān)彎矩但是承擔(dān)剪力的主要構(gòu)件，前排直樁承擔(dān)大部分彎矩;(3)隨著樁基懸臂長(zhǎng)度，上部面板厚度，上層土彈性模量，斜樁傾斜角度的變化，碼頭結(jié)構(gòu)的水平剛度發(fā)生相應(yīng)改變，樁身各處最大位移、剪應(yīng)力數(shù)值和相位均發(fā)生改變，且呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律;(4)隨著樁基入土深度的增