樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)在深水碼頭中應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)碼頭建設(shè)岸線資源的逐步枯竭和船舶大型化的需要，促使碼頭建設(shè)向環(huán)境條件更趨惡劣的外海深水發(fā)展。傳統(tǒng)的樁基碼頭和重力式碼頭結(jié)構(gòu)在外海深水條件下應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)出越來(lái)越多的不適應(yīng)——不是在技術(shù)上不可能，就是在經(jīng)濟(jì)上不合理。既能吸收傳統(tǒng)碼頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)又能適用于外海深水條件的新型碼頭結(jié)構(gòu)型式的理論探索和工程實(shí)踐，就成為了當(dāng)前我國(guó)碼頭建設(shè)領(lǐng)域一個(gè)亟待研究和解決的重要課題。
　　以國(guó)內(nèi)南方某外海深水碼頭建設(shè)為背景，提出了樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)。

2、基于下部重力式結(jié)構(gòu)、上部樁基結(jié)構(gòu)和樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)整體承載力計(jì)算及分析，闡明了樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)；建立空間結(jié)構(gòu)模型，采用有限元分析軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，提出了樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算方法；基于抗傾抗滑穩(wěn)定性、基床應(yīng)力和地基承載力計(jì)算和分析，闡明了樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)外海深水環(huán)境的適應(yīng)性。結(jié)合實(shí)際工程，提出了樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于外海深水碼頭的施工組織方法和關(guān)鍵工序處理方法。研究得出以下主要結(jié)論：
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3、1）本文提出的樁基-重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)適用于深水碼頭，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：復(fù)合結(jié)構(gòu)介于高樁承臺(tái)式結(jié)構(gòu)與重力式沉箱結(jié)構(gòu)之間，結(jié)合發(fā)揮了高樁碼頭與重力式碼頭的優(yōu)點(diǎn)；上部樁基部分形成的桁架結(jié)構(gòu)可有效減小樁身內(nèi)力；與完全重力式沉箱結(jié)構(gòu)比較可大大減小深水環(huán)境下的波浪荷載；基床應(yīng)力比重力式減小50％左右；工程造價(jià)隨著水深的增加而變化不大。
　?。?）采用復(fù)合結(jié)構(gòu)碼頭的工作平臺(tái)，抗傾穩(wěn)定系數(shù)可達(dá)1.85，較重力式的1.46提高26.7%，抗滑穩(wěn)定系

4、數(shù)為1.50，與重力式的1.62大體相當(dāng)，均可保證結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定。復(fù)合結(jié)構(gòu)碼頭的其它水工構(gòu)筑物如靠船墩、系纜墩的抗傾穩(wěn)定系數(shù)也較重力式結(jié)構(gòu)提高7~8%，引橋墩的抗傾穩(wěn)定系數(shù)較重力式結(jié)構(gòu)提高約40%，復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的整體穩(wěn)定性。
　?。?）復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于變型沉箱基礎(chǔ)高度的確定，本研究提出以復(fù)合構(gòu)筑物整體穩(wěn)定性和樁基強(qiáng)度平衡為原則的設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)。復(fù)合結(jié)構(gòu)的樁基部分采用桁架結(jié)構(gòu)可達(dá)到有效減少樁基內(nèi)力之目的。
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