摘要：全直桩码头是一种新型高桩码头结构型式,在离岸深水海域得到越来越广泛的应用。该结构的承载机理、破坏模式及设计计算方法等与传统高桩码头结构存在较大差异,目前研究尚不完善。采用ABAQUS建立全直桩码头结构–地基相互作用三维弹塑性有限元模型,研究水平荷载作用下码头的承载变形特性及破坏模式。明确了对于水平荷载作用下的离岸深水全直桩码头,基桩的塑性破坏是结构失稳的控制因素,地基土体的承载力对结构水平极限承载力不起决定性作用。在此基础上,采用经典的P–y曲线,建立了全直桩码头水平向承载力简化计算方法。该方法可以计算出桩身任意位置的内力及变形,且适于大、小位移情况。并提出了以"塑性铰"作为简化计算方法中水平极限承载力的判断标准。通过与有限元计算结果进行对比,验证了所建立简化计算方法的正确性。

摘要：倒T型导管墙桩基防波堤作为新型港工结构,主要依靠桩基和自身重力维持稳定。以天津港水文地质条件为算例,建立三维弹塑性有限元模型,通过荷载-位移关系曲线,确定稳定性安全系数。分析极限状态下桩基沿环向与竖向的土压力分布,得出桩侧极限水平土抗力,并将有限元结果与美国规范API土抗力计算方法进行比较。造成防波堤结构失稳的原因主要有两个,即结构自身无法满足强度要求和土体达到极限。结构自身强度达到极限时,可用p-y曲线有限差分迭代法求取安全系数;土体达到破坏极限时,可分别假定转动点位于桩轴线上和偏离桩轴线两种情况,利用极限平衡法,建立抗倾稳定性简化计算方法。经验证,理论方法得到的稳定性安全系数与有限元结果比较接近。

摘要：由于作用荷载复杂,沉入式大圆筒码头结构设计计算需要考虑不利情况下的各种荷载组合,难以应用现有的有限元加载系数法进行稳定性分析。有限元强度折减法目前已广泛应用于土体边坡稳定性分析。沉入式大圆筒结构的抗滑、抗倾稳定性是靠地基土的嵌固作用来维持的,可通过弱化土体强度来实现对结构极限破坏状态的模拟。在此假设基础上,建立沉入式大圆筒码头稳定性分析的有限元强度折减法。结合某工程实例,利用有限元强度折减法分析沉入式大圆筒码头结构的稳定性。强度折减法只需对土体的强度进行弱化,操作方便,克服了加载系数法的缺点,适用于码头等作用荷载复杂的结构物稳定性分析。

摘要：全直桩码头是适于软土地基上离岸深水海域的新型高桩码头结构型式,其承载机理与传统高桩码头存在较大差异,且软土地基循环软化效应显著。建立全直桩码头结构与地基相互作用三维弹塑性有限元模型,基于二次开发采用拟静力法对土体循环软化效应进行模拟。通过有限元模型研究全直桩码头的承载特性与破坏模式,并探讨水平极限承载力的影响因素。研究表明水平荷载作用下,基桩的塑性破坏是结构失稳的控制因素,地基土体的承载力对结构水平极限承载力不起决定性作用;竖向荷载作用下,结构竖向极限承载力由地基土体强度决定。研究范围内入土深度对结构水平极限承载力影响不大,但桩壁厚度减小或考虑土体软化后,结构水平极限承载力明显降低。设计中,增加入土深度可有效减小土体软化引起的水平极限承载力降低程度,且应考虑结构腐蚀和土体软化对水平极限承载力的双重降低效应,为钢管桩预留足够的腐蚀富裕量。

摘要：全直桩码头是一种适用于离岸深水海域的新型高桩码头结构型式,其破坏模式与传统高桩码头结构存在较大差异。通过有限元法研究了水平荷载作用下离岸深水全直桩码头结构破坏模式、桩侧土压力及桩身弯矩分布,并验算了规范中m法、P-Y曲线法和NL法的适用性。研究结果表明,水平荷载作用下,基桩的塑性破坏是结构失稳的控制因素,且结构失稳时桩身最大弯矩达极限弯矩值,在此基础上,结合简化计算方法计算了结构水平极限承载力。通过对比可知,基于m法的简化方法在小位移时与有限元法吻合较好,基于P-Y曲线法和NL法的简化方法在各种位移条件下与有限元法均吻合较好,且通过桩身极限弯矩与设计荷载作用下桩身最大弯矩之比计算结构安全系数的简化方法是合理的。

摘要：高桩码头是我国广泛采用的重要结构形式之一,其构件多、结构复杂,容易出现损伤或破坏,因此其安全性一直受到普遍关注。该文在查阅和整理了国内外关于可靠性评价的一系列标准、规范以及研究人员对结构可靠度安全等级划分等工作成果的基础上,用结构整体极限承载力表征体系的抗力,计算结构的可靠指标;依据关于结构安全分级标准的相关规范,反推得到相应的结构目标可靠指标,从而建立了基于整体可靠指标的高桩码头安全度定量分级方法。此外,按照不同可变荷载组合对该分级标准进行了讨论,并得出了一些基本规律。以某高桩码头为例,采用该文提出的高桩码头整体安全度定量分析与分级方法,对该结构破损后的安全度进行评估,结果与工程实践结论相一致。

摘要：目前许多港口与海岸工程建设在深厚软粘土地基上,荷载作用下软粘土土性指标的变化成为工程设计中关心的问题,而固结度和上部结构物产生的竖向荷载是影响地基土体土性指标的主要因素。针对烟台港淤泥质粉质粘土原状土样,通过三轴固结不排水剪切试验,研究不同固结压力、不同固结度下软粘土抗剪强度和土性指标的变化规律。试验结果表明,荷载作用下软粘土的抗剪强度和土性指标基本随固结度和轴向偏应力的增大而线性增大,粘聚力增长幅度十分显著,而内摩擦角增长幅度相对较小。根据试验数据,提出工程设计中考虑荷载作用的土性指标计算公式。

摘要：针对现阶段深水软黏土地基防波堤建设的设计理论和稳定性分析方法尚不成熟,结合实际工程,采用三维弹塑性有限元数值分析方法,研究在水平或竖直单一方向荷载以及复合加载条件下软黏土地基上沉箱防波堤的失稳模式,提出破坏包络线的稳定性判别方法。在波浪水平荷载作用下,深水软基上沉箱防波堤发生倾覆失稳破坏,失稳转动点为沉箱底面以下中轴线偏右的某点,不同于规范中规定的岩石或砂质地基沉箱倾覆转动点为其后踵点;在重力等竖向荷载作用下,沉箱的失稳模式为结构整体下陷,抛石基床及地基形成连贯的塑性区域,呈现较明显地冲剪破坏形式;在水平、竖向复合荷载作用下,软基上沉箱防波堤的破坏包络线由结构倾覆破坏线和地基承载力破坏线组成,包络线将荷载组合区分成稳定区、仅发生水平承载力不足倾覆破坏区、仅发生地基竖向承载力不足破坏区、同时发生水平承载力和地基竖向承载力不足破坏区4个区域。研究成果为深水软基沉箱防波堤建设提供参考和借鉴。

摘要：临海软弱土地区地下水位较高,地基土体较差,在边坡开挖时,其变形及稳定性是工程设计和施工急需解决的问题。本文针对天津港北港池碱渣山搬迁工程的软土地区大面积放坡开挖这一工程,基于有限元模拟,利用反分析法,根据开挖第一级边坡的监测结果,修正有限元计算参数,从而预测纳渣坑全部开挖后的边坡变形。监测结果显示,开挖结束后,边坡变形未超出预警值。研究成果对纳渣坑1区及后续纳渣坑的开挖有较大指导意义,其工程经验和研究思路可为类似工程提供借鉴。

摘要：通过三维弹塑性有限元计算得出在施工期围堰内外侧土压力和水压力差的共同作用下大圆筒结构的稳定性安全系数最小。大圆筒底部进行高压旋喷桩施工后,结构稳定性大幅提高。大圆筒围堰在内外侧土压力和水压力差的共同作用下,结构的变位模式主要为平动,并伴随一定的转动,转动点位于大圆筒筒底以下,筒壁与海侧土体间发生了分离现象,并且无旋喷桩时筒土分离的区域比较大。研究成果可为这种结构的设计和应用提供借鉴和参考。