摘要: |
利用无底有项盖的圆筒结构插入到地基土中,作为码头上部结构的基础,是一种适用于在软土地基上建造大型深水重力式码头的新型结构。本文主要研究圆筒结构在下沉过程中与土的相互作用和结构的下沉方法。
本文首先结合工程实例,利用二维有限元软件PLAXIS建立了插入式圆筒结构静力下沉过程的数值模型,计算结果反映的结构和土的相互作用和实测值吻合较好,而与桩阻力公式计算结果相差很大,因此在桩阻力公式和有限元计算结果基础上提出了新的下沉阻力估算公式。
其次,针对筒型基础重力式码头结构提出了一套设计计算理论,以天津港拟建的某集装箱码头为例,进行了结构的初步设计,然后重点研究了圆筒基础结构的下沉方法。下沉阻力估算结果表明单纯采用重力压载法,可施加的总荷载不能满足结构埋深要求,因此利用有限元法对圆筒基础结构的重力压载和振动下沉过程进行了模拟,结果表明结构可分别下沉至粉质粘土和亚砂土层,但要满足设计标高要求还需配合其它下沉方法。因此,提出了采用壁端带开挖装置下沉大型混凝土圆筒结构的新方法,并结合工程实例对施工装置进行了初步设计。
最后,通过改变有限元模型中的结构、土体和荷载参数,分析了影响结构下沉的各种因素。结果表明:在静力下沉中,结构的宽度、弹性模量以及土体的压缩模量影响较大;在动力下沉中,结构尺度、土体抗剪强度参数、动荷载的振幅和频率都有很大影响。
本文的工作是围绕重力式码头中圆筒基础结构的下沉问题展开的,研究成果对于筒型基础重力式码头结构的推广应用具有重要意义。
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