高桩梁板式码头结构横梁内力影响分析
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施高桩梁板式码头是一种常见的港口工程结构,它具有结构安全性高、使用寿命长、施工工艺简单等优点,因此得到广泛应用。
在使用过程中,高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的出现成为了一个比较常见的问题,这不仅影响了码头的使用寿命,还可能对操作人员和船只的安全造成威胁。
本文将针对高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因及解决措施进行探讨。
一、成因分析1. 温度变化引起的热应力在高桩梁板式码头的使用过程中,受气候因素的影响,大范围的温度变化会引起混凝土面层的热胀冷缩,从而产生热应力。
当热应力受到约束,超过混凝土的承受能力时,就会导致混凝土面层出现横向裂缝。
2. 环境湿度变化引起的收缩和膨胀环境湿度的变化也会对混凝土面层造成影响。
在潮湿环境中,混凝土面层会吸收水分而造成膨胀;而在干燥环境中,混凝土面层则会失去水分而发生收缩。
这种收缩和膨胀的变化也容易导致混凝土面层出现横向裂缝。
3. 施工工艺问题在高桩梁板式码头的施工过程中,如果混凝土的浇筑和养护不到位,密实度不够或者有空鼓和松散现象,都可能成为横向裂缝的隐患。
如果混凝土的配比不合理、养护不足、施工温度不合适等,也都会导致混凝土面层横向裂缝的出现。
二、解决措施1. 采用合理的混凝土配合比在高桩梁板式码头混凝土面层的设计和施工过程中,需要根据实际情况采用合理的混凝土配合比,确保混凝土的抗裂性能。
可以采用添加聚丙烯纤维、改性增塑剂等材料来提高混凝土的抗裂性能,同时合理控制水灰比,保证混凝土的密实性和均匀性。
2. 加强混凝土的养护工作混凝土的养护工作是非常关键的,可以通过覆盖湿润物料、喷水、覆盖塑料薄膜等方式来加强混凝土的养护。
充分保证混凝土的养护时间和养护质量,减少混凝土表面干裂和收缩带来的影响,有效防止混凝土面层横向裂缝的产生。
3. 加强面层防护措施在高桩梁板式码头的混凝土面层中,可以采用一些特殊的防护措施,比如设置面层裂缝预留接头或者设置表面裂缝防护层,以减少混凝土面层热胀冷缩和收缩带来的影响。
高桩码头排架计算模型简化条件对横梁弯矩的影响
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
高桩梁板式码头是一种常见的码头结构形式,由于其独特的结构特点,在使用过程中
常常会出现混凝土面层横向裂缝的问题。
本文将分析高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝
的成因,并提出相应的解决措施。
1. 温度变化引起的热胀冷缩:混凝土在温度变化过程中会发生体积变化,当受到限
制时,会形成内应力,从而引起裂缝的出现。
在高桩梁板式码头中,混凝土表面受到限制,温度变化较大时容易发生热胀冷缩的问题。
2. 混凝土浇筑不均匀:在施工过程中,如果混凝土的浇筑不均匀,会导致混凝土中
存在较大的应力差异,从而引起横向裂缝的出现。
3. 底座变形:高桩梁板式码头的底座在使用过程中会受到很大的力的作用,如果底
座发生变形,就会导致混凝土面层的应力分布不均匀,从而引起横向裂缝的形成。
1. 控制温度变化:可以采用降温措施,如利用遮阳棚或者喷水等方式,降低混凝土
表面的温度,减少热胀冷缩引起的裂缝。
2. 加强施工管理:在混凝土浇筑过程中,要加强施工管理,保证混凝土的浇筑均匀,尽量避免浇筑过程中的空鼓、疏松等现象。
3. 加固底座:对于出现底座变形的高桩梁板式码头,可以采取加固措施,如钢筋加固、增加支撑等方式,以保证底座的稳定性,减少混凝土面层的应力差异。
4. 使用防裂剂:可以采用添加防裂剂的方法,提高混凝土的抗裂性能,减少横向裂
缝的发生。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因主要是温度变化、混凝土浇筑不均匀和底
座变形等因素引起的。
要解决这一问题,需要采取降温措施、加强施工管理、加固底座和
使用防裂剂等措施,以减少裂缝的出现,提高码头的使用寿命和安全性。
高桩梁板码头结构设计分析
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高桩梁板码头结构设计分析◎ 徐旭东 杨岩松 中设科欣设计集团有限公司摘 要:高桩梁板码头在沉桩地基的建筑过程中有广泛的应用。
高桩码头结构可分为上部结构及下部的桩基础,其结构形式随着技术的进步也在不断发展中。
最为明显的是下部桩基结构中钢筋混凝土桩、钢管桩、预应力大管桩的不断升级与改进。
本文采用浙江腾云物流有限公司建造的3000吨级货运码头工程作为探讨案例,对高桩梁板码头的结构设计进行探讨分析及改进方法,以供参考。
关键词:码头;高桩梁板码头;结构设计;施工1.高桩梁板码头的类型1.1平面布置梁板式高桩码头根据不同的平面布置方式可以分成不同的类型,如连片式、引桥式、墩式、满堂式等[1]。
其中,连片式就是在平面结构中平台之间连成了一片,引桥式就是在平面结构中可以看到码头的平台与岸边之间是通过桥梁的连接来完成的,墩式就是在平面布置中码头前沿下面设置有船蹲,然后再用桥连起来,满堂式是在平面布置中码头与岸直接相连。
1.2桩台的宽度及挡土结构梁板式高桩码头根据不同的宽度以及不同的挡土结构可以进行不同的分类。
有宽桩台和窄桩台两种。
宽桩台的桩台是宽的,用到更多的结构,挡土结构的具体设置也与码头相连接,与码头形成一个整体,但可以分开运作[2]。
较强的承受能力要求宽桩台高桩码头在构建中考虑复杂的受力情况,以及用叉桩实现宽桩台高桩码头的整体建设。
窄桩台的码头就不需要使用叉桩,较为简单。
1.3上部结构梁板式高桩码头根据上部结构的不同可以分为不同的类型。
有梁板式和桁架式这两种类型。
在梁板式这种类型中,码头的结构包括横梁、纵梁、桩帽、面板等,是这些构件的综合组成[3]。
梁板式码头的受力能力较强,能够适应复杂环境下的受力,同时还具有较快的施工速度,可以快速完成。
在桁架式码头这种类型中,码头的结构是固定的,只有三个部分,即:面板、纵梁、桁架。
这使得桁架式码头具有良好的整体性,能够使码头承受更多的力量。
2.案例工程概况浙江腾云物流有限公司将投资建设一个可以承载3000吨货物的运输码头工程。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施概述高桩梁板式码头是一种应用广泛的各形式码头,高桩梁结构是码头主体结构的核心,也是建筑工程质量、可靠性和安全性的保障。
在码头的使用过程中,由于外界环境、结构变形和施工不良等原因,很容易出现各种裂缝和损伤。
其中横向裂缝是一种多见的结构裂缝类型,如果不及时处理,会对码头结构安全产生一定的影响。
因此,探讨高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施是非常必要的。
1. 环境条件因素高桩梁板式码头一般建设在海边,受到海水侵蚀、风吹、水浸等一系列环境因素的影响。
长时间的风吹雨打不仅会导致码头梁体结构腐蚀、老化,还会产生码头梁体水平力和振荡力,使板式码头梁体受到不同程度动力荷载的作用,从而产生裂缝。
2. 混凝土收缩和膨胀混凝土在施工和使用过程中受到水泥水化的影响,会引起混凝土体积的收缩。
而在高桩梁板式码头混凝土面层存在不同材质组成的混凝土,由于各部位受到的环境条件不同,混凝土内部的收缩率也将因此不同,导致混凝土表面出现裂缝。
同时,码头被撞击、震动等因素也会导致混凝土的膨胀压缩,增加混凝土内应力的大小,进而造成横向裂缝。
3. 设计施工问题高桩梁板式码头的设计和施工也是造成混凝土面层横向裂缝的主要原因之一。
例如,梁体截面的形状、尺寸和布置方式等设计细节的不当,会导致码头承载能力不足,进而引起裂缝的产生。
另外,在施工过程中如果没有正确的处理混凝土面层的收缩缝和伸缩缝,也会导致混凝土面层面临过度的收缩、膨胀应力,从而出现裂缝。
特别是在大块混凝土覆盖面较大的区域,不存在合理的伸缩缝,混凝土面层的内部应力会达到极限,从而出现横向裂缝。
1. 选择适合的混凝土料和配比在设计和建造高桩梁板式码头时,必须选择正确的混凝土材料和合适的配比比例,充分利用特定的外围环境条件。
因此,在材料的选取中,应注意混凝土的性质和抗裂性,以免在日常使用中出现混凝土表层的龟裂问题。
配比比例必须满足国家标准的要求,在充分考虑码头水波、台风、风暴等自然气象因素基础上,开展符合地区气象环境条件的混凝土保护措施。
淤积与船舶撞击对高桩码头桩基受力的影响分析
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淤积与船舶撞击对高桩码头桩基受力的影响分析第一篇范文淤积与船舶撞击对高桩码头桩基受力的影响分析随着我国沿海经济的快速发展,港口和码头建设日益繁忙,高桩码头作为一种重要的码头结构形式,其安全性和稳定性日益受到重视。
高桩码头在长期的使用过程中,会受到多种因素的影响,其中淤积和船舶撞击是两个重要的影响因素。
本文将从这两个方面分析其对高桩码头桩基受力的影响。
一、淤积对高桩码头桩基受力的影响1.1 淤积的定义与分类淤积是指在水流作用下,河流、湖泊、港湾等水域中的泥沙和其他颗粒物质沉积在河床、湖底或港湾底部的现象。
根据淤积物质的来源和性质,可以分为河床淤积、海岸淤积和港湾淤积等类型。
1.2 淤积对高桩码头桩基的影响淤积会对高桩码头的桩基受力产生以下几个方面的影响:(1)增加桩基水平荷载:淤积会使码头的桩基底部受到一定的压力,从而增加桩基的水平荷载。
当淤积物较多时,桩基水平荷载会显著增加,导致桩基受力状态发生变化。
(2)改变桩基受力分布:淤积物会在桩基底部形成一定的覆盖层,这会改变桩基的受力分布。
在淤积物较厚的情况下,桩基受力将更加集中在顶部,容易导致桩基上部结构产生破坏。
(3)减小桩基的竖向承载力:淤积物会减小桩基底部的有效承载面积,从而降低桩基的竖向承载力。
当淤积物较厚时,桩基的竖向承载力将明显下降,影响码头的稳定性和安全性。
二、船舶撞击对高桩码头桩基受力的影响2.1 船舶撞击的定义与分类船舶撞击是指船舶在航行过程中,由于船员操作失误、船舶设备故障、航道条件不良等原因,与码头结构发生碰撞的现象。
根据碰撞的严重程度,可以分为轻微撞击、中等撞击和严重撞击等类型。
2.2 船舶撞击对高桩码头桩基的影响船舶撞击会对高桩码头的桩基受力产生以下几个方面的影响:(1)产生瞬间巨大荷载:船舶撞击码头桩基时,会在短时间内产生巨大的荷载。
这种瞬间的巨大荷载可能导致桩基产生破坏,影响码头的稳定性和安全性。
(2)改变桩基受力状态:船舶撞击会使桩基受到不同程度的弯曲、剪切和拉伸作用,从而改变桩基的受力状态。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施高桩梁板式码头是一种常见的码头结构形式,其混凝土面层横向裂缝问题一直是困扰工程师和施工方的重要难题。
本文将从混凝土面层横向裂缝的成因出发,探讨解决这一难题的有效措施。
一、混凝土面层横向裂缝的成因1. 微观结构的影响混凝土的微观结构是影响其性能的重要因素,而横向裂缝往往与混凝土内部的微观结构有关。
混凝土的内部存在着许多孔隙和空隙,当受到外部荷载作用时,这些孔隙和空隙会受到压缩和变形,从而引起混凝土内部应力的集中,导致裂缝的产生。
2. 施工工艺的影响混凝土面层横向裂缝的产生还与施工工艺有关。
混凝土的浇筑不均匀、振捣不到位、养护不当等都会导致混凝土面层内部存在着较大的内应力,从而易于产生横向裂缝。
3. 外部环境的影响外部环境的变化也会对混凝土面层横向裂缝的产生起到一定的影响。
高温天气下混凝土会迅速凝固,内部水分蒸发速度较快,导致混凝土内部收缩较大,从而易于产生裂缝。
1. 优化混凝土配合比混凝土的配合比是指混凝土中水灰比、水泥用量等各项材料的配比。
通过合理的配合比设计,可以有效地减少混凝土内部的孔隙和空隙,降低内部应力集中,从而减少混凝土面层横向裂缝的产生。
2. 加强混凝土的抗渗性能混凝土表面的渗水是导致混凝土面层横向裂缝产生的重要因素之一。
在混凝土的配合比设计中,应充分考虑混凝土的抗渗性能,采用适当的外加剂和掺合料,以提高混凝土的抗渗性能,减少水分的渗透,从而减少裂缝的产生。
4. 加强施工质量管理施工工艺的优化和质量管理对于减少混凝土面层横向裂缝同样非常重要。
在施工过程中,需严格按照设计要求进行浇筑、振捣和养护工作,保证混凝土的均匀性和充实度,尽量减少混凝土内部的空洞和孔隙,降低内部应力集中,减少面层裂缝的产生。
5. 加强养护管理混凝土养护不当也是造成混凝土面层横向裂缝的重要因素之一。
在混凝土浇筑后,需对混凝土进行充分养护,保持适当的湿度和温度,以减少混凝土早期干缩和收缩,从而减少裂缝的发生。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施一、引言高桩梁板式码头混凝土结构是一种常见的海港码头结构形式,具有结构稳定、承载能力强的特点。
在长期使用过程中,混凝土面层横向裂缝的出现成为了一个常见的问题,不仅影响了码头的美观和使用寿命,还可能引发安全隐患。
研究高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施具有重要的实际意义。
二、横向裂缝成因分析1. 温度变化引起的热应力在混凝土面层存在显著的温度膨胀和收缩。
当混凝土板面层存在自由热胀缩时,由于混凝土板面层截面内外温差而引起温度梯度差,导致混凝土面层产生横向裂缝。
尤其是在高温季节,混凝土面层的温度膨胀会更为显著。
2. 地基沉降引起的变形应力由于高桩梁板式码头是建立在水域中的,地基的沉降是不可避免的。
当地基沉降不均匀时,会导致混凝土面层产生不均匀的变形应力,从而引起横向裂缝的产生。
3. 混凝土质量和施工质量问题混凝土的配合比、搅拌均匀度、浇筑质量等,都会影响混凝土的质量,进而影响混凝土面层的抗裂性能。
施工过程中的震动、振动等也会对混凝土面层的成型产生影响,导致面层的质量问题,增加了横向裂缝的产生风险。
三、解决措施1. 合理的温度控制措施针对温度变化引起的热应力,可以采取一定的预防措施,例如采用降温剂,控制混凝土的温度,减小温差,从而减小热应力。
也可以采用预应力技术进行补偿,减小热应力的产生。
也可以通过混凝土添加掺和剂的方式,增加混凝土的抗裂性能。
2. 地基处理和加固措施针对地基沉降引起的变形应力问题,可以采取加固和处理地基,平衡地基的沉降差异。
在建设过程中,可以采用预拼装技术,保证地基的均匀沉降,减小地基沉降引起的变形应力。
提高混凝土的配合比精度、控制搅拌均匀度、分层浇筑等措施,可以有效提高混凝土质量和施工质量,减小混凝土面层横向裂缝的产生。
4. 加强设计和监测在高桩梁板式码头的设计过程中,应充分考虑到横向裂缝的产生原因,加强对横向裂缝的监测,及时发现裂缝,并进行相应的维修和加固工作。
高桩码头上部结构受力特征试验实验报告(河海港航)
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高桩码头上部结构受力特征试验实验报告一、试验目的、要求高桩码头上部结构受力特征试验主要是通过试验了解板梁式高桩码头的组成结构、传力机理,了解在垂直荷载作用下板梁式高桩码头的受力特征,包括纵梁、横梁的受力特征。
1、在垂直外荷载作用下码头#人梁振弦式应变计的频率测试;2、在垂直外荷载作用下码头横梁振弦式应变计的频率测试。
二、试验的基本原理高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式之一。
它的工作原理是通过桩台把码头上的荷载分配给桩,桩再把荷载传到地基中。
板梁式高桩码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。
面板、纵梁、横梁均采用连续结构,纵横梁采用不等高的连接方式,横梁搁置在桩帽上。
前门机轨道梁下布置一对双重桩,后门机,轨道梁下布置一对叉桩,中纵梁下布置单亘桩。
靠船掏件采用悬臂梁式。
整个上部构件采用整体连接方式。
垂直方向的荷载,包括上部结构自重力、固定设备自重力、堆货荷载、起重运输机械荷载、铁路荷载等以及分布力和集中力的形式由面板→纵梁→横梁→桩基→地基。
如图1所示,在边纵梁每一跨下部粘贴 5 个振弦式应变计,自右向左(从码头后方向前方看)编号为 020到 034,采点箱通道编号也为020到 034。
中横梁每一跨下部粘贴 3个振弦式应变计,自码头后方向码头前沿编号为 000到 008,采点箱通道编号也为 000到008。
图1三、试验设备及仪器主要实验设备与仪器包括:板梁式高桩码头试验模型、振弦式应变计若干套、加载设备及铅块、采点箱与振弦频率仪、计算机。
其中板梁式高桩码头实验模型采用几何比尺 5:1 ,模型长 5.2m ,宽2.5m。
四、试验步骤1、了解高桩码头结梅组成、传力机制、纵横梁受力特性,熟悉和掌握实验原理与操作方法;2、开启振弦频率仪、计算机电源,打开振弦频率仪的联机软件;3、拨动振弦频率仪的 Ec 功能键,选择 Ec9 命令菜单,进入 100点自动扫 描自动定时测量状态,再接下 RET 键,开始进行测量; 4、待数据测量完毕后,按动Pr 键,选择Pr8命令菜单,进入串口向计算 机送数状态,开始向计算机送入数据;5、打开联机软件操作菜单,从仪器中接收数据,起始点号选择 000 终止点号选择 034,并角定。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施1. 引言1.1 概述高桩梁板式码头是一种常见的港口建筑结构,在其混凝土面层中横向裂缝成为了一个普遍存在的问题。
这些裂缝不仅影响了结构的美观性,还可能会影响结构的承载能力和使用寿命。
深入分析高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因,并提出有效的解决措施,对于保证码头结构的安全和可靠性具有重要意义。
本文将首先对高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因进行分析,包括外部环境因素、施工工艺、材料选择等方面的影响。
我们将探讨混凝土材料选择与浇筑要求,以及对裂缝控制的具体措施。
随后,我们将介绍裂缝修复方案,以及可能需要的加固措施。
我们将总结本文的研究成果并展望未来在高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝问题上的研究方向。
通过本文的研究,我们希望为高桩梁板式码头的设计和施工提供参考,为减少裂缝并提高结构的安全性和耐久性做出贡献。
2. 正文2.1 高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因分析高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因是多方面的,在施工、材料选择、使用过程中都可能引起横向裂缝的形成。
混凝土的配合比不合理是导致横向裂缝的主要原因之一。
如果水灰比过大或者使用劣质水泥,就容易导致混凝土的抗压强度下降,从而引发裂缝的出现。
温度变化也是横向裂缝的成因之一。
在温度变化剧烈的地区,混凝土受热胀冷缩作用,易产生裂缝。
施工中的振捣不当、养护不到位以及基础土壤的不稳定等因素都可能引起混凝土面层横向裂缝的产生。
为了减少混凝土面层横向裂缝的发生,可以采取以下措施:要合理设计混凝土配合比,选择优质水泥和骨料,保证混凝土的抗压强度;施工过程中要注意振捣技术,确保混凝土的密实性;加强对混凝土养护的管理,保持充分湿养,防止混凝土早期裂缝的形成;在码头使用过程中要及时清理积水,防止温度变化引起的裂缝。
通过以上措施的综合应用,可以有效减少高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的发生。
2.2 混凝土材料选择与浇筑要求混凝土材料的选择对于高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的防止起着至关重要的作用。
内河高桩框架式码头安全性因素及结构隐患分析
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内河高桩框架式码头安全性因素及结构隐患分析内河高桩框架式码头是内河港口运输中常见的码头类型,它具有承载力强、结构稳固等优势。
由于其特殊的结构形式和作业环境,存在一定的安全性因素和结构隐患。
本文将对内河高桩框架式码头的安全性因素和结构隐患进行分析。
安全性因素:1. 框架结构的稳定性:内河高桩框架式码头的主体结构由桩、梁、柱等构件组成,它们之间的连接方式和桩的承载能力直接影响码头的稳定性。
如果连接方式不牢固或者桩的承载能力不足,容易导致整个码头结构发生平移、倾斜等变形,影响码头的使用安全。
2. 波浪和水流的冲击:内河高桩框架式码头始终处于水面上,受到波浪和水流的冲击较大。
特别是在水流湍急或者风浪较大的情况下,容易对码头结构造成冲击力,进而影响码头的稳定性和安全性。
3. 船舶、货物的装卸作业:内河高桩框架式码头作为货物装卸的重要场所,经常需要船舶和货物在上面操作。
作业过程中如果不注意操作规范和安全措施,容易发生事故,如货物坠落、人员滑倒、船舶碰撞等。
4. 环境因素:内河高桩框架式码头在建设和使用过程中,容易受到自然环境的影响。
如地震、洪水、风灾等极端天气条件,都会对码头结构和安全性造成一定影响。
结构隐患:1. 桩的腐蚀和损坏:内河高桩框架式码头的主要支撑部分是桩,长时间浸泡在水中容易受到腐蚀。
如果对桩的材质选择不当或者缺乏定期维护,容易导致桩的腐蚀和损坏,从而影响码头的承载能力和结构稳定性。
2. 连接节点的松动和断裂:内河高桩框架式码头的构件之间通过焊接、螺栓等方式连接,如果连接节点的质量不过硬或者缺乏定期检查和维护,容易出现松动和断裂现象,进而影响整个码头的稳定性。
3. 框架结构的腐蚀和老化:内河高桩框架式码头的主体结构一般采用钢材,存在被腐蚀和老化的风险。
如长期暴露在潮湿的环境中,容易导致钢材生锈和强度下降,从而影响码头的使用安全性。
4. 搁板的丢失和移位:内河高桩框架式码头上常用木板作为搁板,用于装卸货物和行走。
高桩码头结构内力计算方法的探讨

高桩码头结构内力计算方法的探讨摘要:高桩码头结构位移产生的桩弯矩采用嵌固点法,由于嵌固点法对位移作用下计算的内力误差较大,因此计算位移产生的桩弯矩不宜采用嵌固点法,故本文提出码头结构内力计算方法,考虑了桩顶的连接情况、桩的泥上高度、桩身柔性、桩基布置等因素。
得出以下结论:①直桩与叉桩受桩顶水平变位影响不大,但叉桩会产生轴力;桩顶刚接时产生弯矩、剪力值大于桩顶铰接。
②在纵向水平力作用下,近似将所有基桩的桩顶合成为一个水平刚度,可减小单桩承载力,其值约为原承载力的1/20。
本文所提出的计算方法能考虑桩顶的连接情况、桩的泥上高度、桩身柔性、桩基布置等因素,可为设计确定分段长度的计算方法,同时研究温差与纵向荷载作用下结构的内力与变形计算问题,具有很好的推广应用价值,并可为今后修订高桩码头设计规范时补充纵向计算内容提供参考。
关键词:高桩码头纵向内力水平荷载直桩叉桩1.引言现行高桩码头规范没有明确规定纵向力及温差对结构的内力影响如何计算,在设计实践中通常采用以下两种方法:①假设纵向力由专门设置的纵向叉桩承担;②采用空间有限元方法计算纵向作用。
前者虽然计算简便,但却没有考虑到大量的直桩与横向叉桩可参与抵抗纵向水平力的作用,也没有考虑伸缩缝受力闭合后相邻分段的共同工作,一般适合于采用简单措施增加码头纵向水平抗力的计算。
后者采用空间有限元计算纵向作用又过于复杂,实际上纵向水平力及温差对上部结构产生的内力相对不大,无需精确计算。
由于嵌固点法对水平荷载作用下计算的内力精度较高,而对位移作用下计算的内力误差较大。
因此,本文提出结构纵向简化方法,考虑桩顶连接情况、桩泥上高度、桩身柔性、桩基布置等因素的影响,采用精度相对较高的m法计算荷载及位移产生的桩内力;同时研究温差与纵向荷载作用下结构的内力与变形计算问题,可做为设计确定高桩码头分段长度的计算方法。
2.计算基本假定根据结构受力特性与结构力学基本理论,结构纵向内力设计计算作如下假定:(1)上部结构的混凝土收缩、气象温差伸缩将带动桩顶产生水平变位,导致基桩产生内力。
高桩码头预制梁板施工质量控制及分析
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高桩码头预制梁板施工质量控制及分析摘要:高桩梁板码头对地基适用性强,其独特的优势在各个地方得到应用广泛。
高桩梁板码头的上部结构主要为简支和先张预应力结构的施工工艺。
梁板结构的施工质量对整个码头质量有至关重要的影响。
本文通过对高桩码头预制梁板质量因素进行分析,并对质量控制措施进行研究。
最后对后张法预应力梁板结构在高桩码头上的应用进行了探讨。
关键词:高桩码头;预应力梁板结构;质量控制;近年随着经济的发展,港口建设朝着大型化、深水化的方向发展。
高桩码头适用各种地基条件,应用范围也越来越多。
要想提高港口建设带来的经济效益,就要提高高桩码头的建设质量。
只有码头质量环节控制好,才能稳定持续提供作业场所,同时迎接港口经济在新的历史时期的挑战,抓住新时期的发展机遇。
1、梁板式高桩码头的基本特点梁板式高桩码头是由桩基础、面板、纵横梁、靠船构件、上部结构等组成。
高桩梁板码头具有受力均匀、自身重量较小等特点,高桩码头具有特有的透空性优势,特别适用软土地基处,适宜在深水区建设,能较好的适用码头地基的沉降和位移情况。
常见的面板形式有空心板、叠合式空心板等。
高桩梁板码头面桩基高桩码头常见的施工工艺流程如图1所示:图1.高桩梁板码头施工流程简图但是高桩码头工程由于结构相对复杂等缺陷,预制构件较多,对技术水平要求高,在施工过程中经常会出现各种质量问题。
因此,需要相关技术人员加强对工程施工质量的管控。
2、高桩码头施工质量问题及原因分析2.1问题分析对施工质量失控问题的分析,是分析工程质量控制的基础。
也是制定工程质量控制措施对策的前提。
通过大量的工程经验总结,事故树分析法可以系统地找到产生施工质量问题的基本事件。
从而为下一步的施工质量影响因素分析找到正确的定位。
通过事故树法的分析,可以得出施工过程的质量失控事件主要有以下几种:前期准备不足;施工过程中控制不当;施工管理人员能力差;预制构件质量不过关;PHC管桩质量不合格;安装定位有偏差;沉桩过程桩的位置偏离既定位置等。
内河高桩框架式码头安全性因素及结构隐患分析
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内河高桩框架式码头安全性因素及结构隐患分析内河高桩框架式码头是内河港口的重要设施之一,用于装卸货物和停泊船舶。
由于其特殊的结构和环境,存在一些安全性因素和结构隐患。
内河高桩框架式码头的安全性因素主要有以下几点。
一是自然因素的影响。
内河高桩框架式码头通常建在江河湖泊中,容易受到水流、波浪和风浪的影响,造成码头的晃动和不稳定,增加了码头的不安全性。
二是装卸货物的影响。
在码头进行货物的装卸作业时,可能会造成桩脚的振动和码头的摇晃,增加了码头的结构破坏的风险。
三是船舶的碰撞。
由于内河码头通常是停泊船舶的地方,船舶的碰撞可能会对码头的结构造成破坏,增加了码头的安全风险。
四是人为因素。
在码头操作和管理中存在一些不合理和不科学的行为,例如超载操作、违规操作等,增加了码头的安全隐患。
内河高桩框架式码头的结构隐患主要有以下几点。
一是桩脚的稳定性。
由于码头建设在水中,桩脚与水下土壤之间的接触面积较小,容易受到水流的冲刷和波浪的冲击,导致桩脚的松动和变形,进而影响码头的稳定性。
二是框架结构的强度。
码头的框架结构需要承受船舶的载荷和自身的重量,但由于内河水深较浅,船舶经常擦过码头框架,导致框架结构受到撞击和挤压,容易出现裂纹和变形,减少了码头的强度。
三是连接部件的可靠性。
码头的连接部件包括桩脚连接、框架连接和横梁连接等,在长期运行中容易受到松动和腐蚀的影响,导致连接部件的可靠性下降,增加了码头的结构风险。
四是防护设施的缺乏。
一些内河高桩框架式码头缺乏有效的防护设施,如护舷、护船墩等,容易受到船舶的碰撞和冲击,对码头的结构造成破坏。
为了解决上述安全性因素和结构隐患,需要采取一系列的措施。
针对自然因素的影响,应加强码头的抗风、抗波和抗流能力的设计,选择合适的结构形式和材料;对装卸作业过程中的振动和晃动进行监测和控制,采用合理的操作方法和装卸设备;加强内河码头的管理与维护,定期检查桩脚的稳定性和框架结构的强度,及时修补和更换损坏的部件;加强人员培训和管理,建立科学的操作规程和安全制度,提高码头的安全性。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因有很多,比如混凝土龄期收缩、温度变化引起的热胀冷缩、基础变形、材料质量不过关、施工质量问题等等。
横向裂缝对梁板式码头的使用稳定性和安全性有很大影响,因此需要进行相应的解决措施。
为了减少混凝土龄期收缩引起的横向裂缝,可以在混凝土中加入适当的膨胀剂或者延缓剂,以延长混凝土的初凝时间,降低温度变化引起的收缩应力。
对于热胀冷缩引起的裂缝,可以在混凝土中加入适量的纤维增强材料,增加混凝土的延展性和韧性,从而减少热胀冷缩引起的应力集中。
对于基础变形引起的横向裂缝,可以采取加宽基础、增加基础高度等措施,以减小基础变形对梁板式码头的影响。
材料质量的问题也是导致横向裂缝的一个重要原因。
要选择质量可靠的材料,并对材料进行合理的搭配和配比,以保证混凝土的强度和耐久性。
施工质量的问题也会导致梁板式码头混凝土面层横向裂缝的出现。
在施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,注意控制施工质量,确保混凝土浇筑均匀、振捣到位,避免混凝土面层出现裂缝。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因复杂多样,解决措施也需要综合考虑各种因素。
通过选择合适的材料、合理的施工方法和技术措施,可以有效地减少横向裂缝的发生,提高梁板式码头的使用寿命和安全性。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施
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高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝成因及解决措施高桩梁板式码头在使用过程中,常常会出现混凝土面层横向裂缝的问题。
这种问题的出现,不仅影响了码头的使用寿命,还可能会给使用者带来一定的安全隐患。
因此,我们需要深入了解这种问题的成因,并采取相应的解决措施来避免这种问题的发生。
高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的成因,既与混凝土自身的性质有关,也与施工过程中的一些问题有关。
具体来说,这些成因主要包括以下几个方面:1.混凝土自身的问题混凝土本身的质量问题是导致横向裂缝出现的其中一个原因。
例如混凝土的配料比例不合理,或者水泥的品质不好,都会导致混凝土的强度降低,从而容易出现横向裂缝。
2.施工过程中的问题在码头的施工过程中,由于种种原因,可能会造成施工质量的不良。
例如,混凝土浇注时的振动过度不均匀、钢模板的拆除过早等等问题,都可能导致混凝土面层的横向裂缝。
3.环境因素的影响环境因素也会影响高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的产生。
例如气候变化、温度波动、地面沉降等等因素,都可能对混凝土的强度产生影响,从而导致横向裂缝的出现。
1.选择合适的配料比例在码头混凝土的配制过程中,需要选择合适的配料比例,确保混凝土的强度满足码头设计要求。
同时也应选用质量合格的水泥、砂子、石子等原材料,确保混凝土的质量合格。
2.控制施工质量3.加强防护措施在使用过程中,可以采取一些措施来加强码头的防护,以保证其使用寿命。
例如定期检查码头的使用情况,及时修复损坏的部位,避免激烈撞击等行为对码头的损坏。
4.优化环境条件为了减少高桩梁板式码头混凝土面层横向裂缝的发生,还可以优化其使用的环境条件。
例如在建造码头时,可以采用更加稳固的基础结构设计,以及强化码头的抗震性能等等措施。
高桩梁板结构码头简介
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⾼桩梁板结构码头简介⾼桩梁板结构码头简介⼀、概念1、码头:是供船舶系靠停泊⽤的建筑物,在此进⾏货物装卸、旅客上下或其它专性作⽤,是港⼝主要的⽔⼯建筑物之⼀,码头主要结构形式通常有重⼒式、板桩式、⾼桩式或其它形式。
2、码头组成:有主体结构和码头设备(港机等)两部分组成。
其中主体结构包括上部结构,下部结构和基础。
有些码头下部结构半⾝也是基础,如⾼桩梁板结构码头的桩基,板桩码头的板桩墙等。
其中⾼桩梁板结构码头上部结构为桩顶承台(桩帽或梁板及靠船构件等)。
3、⾼桩梁板结构特点(1)基本特点:⾼桩梁板结构是码头的三⼤结构形式之⼀,在我国应⽤相当⼴泛。
它利⽤打⼊地基中的桩梁作⽤在上部结构的承载传到地基深处。
桩不仅是基础,⽽且也是结构中不可缺少的组成部分。
(2)优点:适宜作成透空式结构,波浪反射轻,泊稳条件好;砂⽯料⽤量少;对⼲挖泥超深适应性强。
其缺点:结构承载能⼒有限,对地⾯超载适应性差;结构构件往往是按既定装卸⼯艺⽅案布置的,对装卸⼯艺变化适应性差;耐久性不如重⼒式和板桩式码头,特别是在⾼盐度、⾼温度和⾼湿度的地区,使⽤年限⼀般仅30年左右;构件易损坏,损坏后难以修理;施⼯⼀般需要台班费较⾼的打桩设备;造价⼀般较⾼。
(3)适⽤范围:⾼桩码头主要适⽤于软⼟地基。
我国沿海、河⼝和河流下游的地区软⼟地基分布很⼴,例如上海及长江下游和天津地区,地基表层由近代沉积⼟组成,硬⼟层位位置较低。
对于这种地基,⽬前⾼桩码头⼏乎是唯⼀可⾏的结构型式,并可⽤以建设深⽔码头。
⾼桩码头的发展⽅向是:粗桩、长桩、⼤跨度,采⽤预制和预应⼒钢筋混凝⼟;提⾼混凝⼟质量,增强耐久性。
连云港以南地区⼤部分采⽤⾼桩梁板结构。
⽇照含⽇照以北⼭东沿海以及⼴东、南沙、海南、福建局部采⽤沉箱等重⼒式码头结构型式。
中交三航、与⼴东新会预制⼚⽤⽓垫运输⾼层沉箱⾄半潜驳安装码头。
另外:临近堆场⼀侧为板桩墙的重⼒式挡⼟墙的混合型式的⾼桩码头结构。
⼆、⾼桩梁板码头主要组成部分1、基本组成:⾼桩码头主要由上部结构,(也称桩台或承台)桩基和码头设备组成,在某些情况下还有挡⼟结构和护坡。
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卸船机荷载对横梁 的作用可 以分解为竖向集 中荷 载 、水平 集 中荷载 以及弯 矩荷 载 。针 对码 头横
梁上的典 型荷载情况 ,图3 分别给出了堆载作 ~6
用 、卸船机荷载 中仅考虑竖 向荷载 、仅考虑水平 向荷载 以及仅 考虑弯矩荷 载H R B T 限元模 C O O有 型和丰海综合排架系统模 型中横梁弯矩结果对 比 图。表1 给出了不同软件计算 时,不 同荷载作用下
同截面构件对结构 内力的影响及其 幅度 。同时 , 分析 了不同荷载类型情况下 ,不 同有 限元模型对 横梁 内力结果 的影响及其规律。分析结果表明 :
对 于 相 同 结 构模 型在 相 同外荷 载条 件 下 丰 海 软 件 得 到 的横 梁 内力 结 果 与 本 文 有 限元 பைடு நூலகம் 型结 果 基 本
mo e sf r h n l sso e m t r a r eo e b a sa ih p l h r. o n c o sc n i f e c h d l e a ay i f a i e n l o c f h e m- lb h g - i w af T oma y f t r a l n et e o t b n f t e a n u i t r a r e o eb a T ei f e c ws f e m t r a r e af ce yd f r n i l e d l, i e e t n e n l o c f h e m. h n l n e l a i e n l o c f t d b i e e t mp i d mo e s d f r n f t u a ob n f e f s i f f l a p s d f r n ol o d t n n i e e t e t n d me so s r i l t d e r v d fr n efrt e o d t e , i e e t i c n i o sa d d f r n c i i n in ema n ysu i dt p o i ea r e e c y f s i f s o a o e o h d sg e s e in r.
21 年 1 01 1月
水 运 工 程
Pot & W ae wa Engne rng r tr y i ei
NO . 0l V2 1 No 1 S ra o 4 0 .1 e i l . 6 N
第 1期 1
总第 4 0期 6
卫 高板通何3分 梁省闰杭响 桩(划浙0 析 式结宇影 浙大梁) 江计 码研内 交,州 头院1 规横0 季,力 设江 构6 究 晓
注 :结果 1 为丰海综合排架 系统计算结果 ,结果2 O O 有 限元模型 的计算结果 。 为R B T
由计算结果对 比图及包络值 比较可知 ,本文 有 限元程序的计算结果与丰海综合排架系统的计
算 结 果 基 本 一 致 ,除竖 向集 中荷 载作 用 下 横 梁 正
弯矩结果有较大差别 ( 最大差别 达到2 %),其 5
21 不 同地基 条件 下横 梁 内力结果 分 析 .
算例 中仍然采用假想嵌 固点法进行计算 ,不
同地 基 土 条 件 下 ,模 型嵌 固点 处 的桩 基 轴 向反 力 系数 有 显 著 差 别 。 《 高桩 码 头 设 计 与施 工 规 范 》
横 梁位 置坐 标/ m
中定 义 了桩 顶处 的轴 向反 力 系 数 ,即桩 顶 处 承 受 单 位 荷 载 作 用 时 在 桩 顶 处 产 生 的变 形 。 这 里 的 变 形 包 括 3 分 :桩 在 泥 面 以上 长 度 即 自 由长 度 部
58m,桩 帽 中心位 置参 数分 别 为28m,1. i, . . 35n 2 . 32m,3 .5m,桩 帽长 分 别 为56m,501, 32 . . 3 3 50m,55m,桩 基受 弯长 度为 1.6~2.4 , . . 93 562i n 排架 间距 8m,预制 面板 、现浇层 和磨 耗层 厚 度分
图 2 丰海 程序 排 架 模 型
F= 8 ; =3 @F 5 2 ,F 78 N x58 N x 3 r , 0 N x 9 ,作用 k e =3 k = k 点高程1. 距横梁中轴线高度为1 9 。 0 7 m, .3 4 m) 图1 和图2 分别给 出了本文有限元模型和丰海
互
静
蜒
有限元程序建模求解码头排架 系统 的结果是可靠
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5
的 ,采 用 此 程序 对 横 梁 内力影 响 因素 进 行 分 析 ,
横梁 位置 坐标 , m
图3 堆载作用下横梁弯矩对 比
其结果可信。
2 影 响参数 分 析
一
别为0 3 01 m . 。计算荷载包括:结构 . 4 m, . 和0 5 2 0m 自 、堆 ̄p 3 P ( 重 2 =0k a 轨道两侧1 不堆货 )、 .m 5 水
平撞击力 ( =9. N、作用 点位置距 横梁 中轴线 F 59 4k 0 以下3 0 . 7m)和卸船机荷 载 (= 处F= 2 N, 9 x3m z 90k 3
一
致 ,本文程序结果可信 ;桩帽宽度对横梁 内力
计算结果影 响较大 ,其影 响幅度与支座宽度 、荷
载 类别 有很 大 关 系 ,并 针 对 现 有 规范 提 出的 简化
数值计算模型提出若 干建议 ,以供高桩梁板式码
头设 计者 参考 。
1 算 例
某码头排架 ,横梁长3 6m,采用倒梯形截面 ( 截面面积4 5 形心距横梁底高程1 9 底 . , 2m .7 4 m)
长度不断增大,同时装卸设备的大型化以及码头逐 渐向外海发展的趋势 ,使得高桩梁板式码头 中轨
道梁 的跨 度 逐 渐 增 大 ,横 梁 节 点 处 的桩 基 数 量 也 相应 增多 ,通 常在 节点 处采 用大 桩 帽结构 【 。JS 】 ] T
模型。为验证本文有限元程序编制 的正确性 ,首
梁计算 规定 :可按横 梁与桩 组成 的横 向排 架进行 平
面计算 ;对于由叉桩和直桩支承的横梁 ,也可将横 梁简化为弹性支承连续梁进行计算 ,水平力由叉桩 承受 。将横梁简化为弹性支承连续梁进行计算时可
以考 虑桩帽宽 度对横梁 内力 的影 响 。 本 文选 取 嘉 兴 港某 码 头 结 构段 为 工 程 实 例 ,
・
10 ・ 6
1
l
2
2
水
运
工
程
一
2
一 目 ) / 静 颦
一
1
姗
湖
眦 m
O
的包 络 值并 非 真正 包络 值 的情 况 ,由图4 以清楚 可
冒
地 发 现 这个 规 律 。本 文 有 限元 程 序 中梁 单 元 长度 固定 取 为02 I .5I,而 丰海 软 件 中梁 单元 长度 从 最 T /02 到 最大 1 7m 等 。综 上所 述可 知 :本 文 b .8m . 不 0
图4 竖 向集 中荷载作用下横梁弯矩对 比
_丰计元果 o结 ・t 果 R; o算 海限 b  ̄
一
( )的压 缩 变 形 ,桩 基 人 土 部 分 的压 缩 变 形 以
先将 本 文 有 限元 软 件 R B T 序 的 计算 结 果 与 丰 O O程 海 软件 综 合 排 架 计 算 系 统 的计 算 结 果 进 行 了 对 比 分 析 。 在 此基 础 上 比较 分 析 了不 同地 基 条 件 、不
17 1 00《 6 — —2 1 高桩码头设计与施工规范 》对于横
利用有限元软件R B T O O 对高桩梁板式码头进行平
收 稿 日期 :2 1 - 9 0 0 10 — 5
作者简介 :季大 闰 (9 1 ),男,高级工程师 , 事港 口 17一 从 及航道 工程规 划设计 和研 究。
第 1 期 1
季 大闰,何晓宇 :高桩 梁板 式码 头结构横 梁 内力影响分析
摘 要 :重点研 究了不 同荷载 类型情况下不 同地基条件 、不 同截面尺寸 以及 不同简化模 型 ( 向排 架 系统和弹性 支承 横
连续梁 )对横 梁 内力的影 响及 其规律。研究结果表 明:较 差的地基条件会使横 梁 出现较 大的 负弯矩 ;增 大横 梁尺寸也会使
横 梁 弯 矩 增 大 ;对 于 大桩 帽排 架 ,不 同 简化 模 型 对横 梁 内力 结 果影 响较 大 。
j — u , a — u I Da rn HEXio y
fh j n rv c l l nn , ein&R sac stt o o u ia o sHaghu3 0 0 . hn) Z ei g oi i a ig D s a P n aP n g eerhI tue f mm nct n, nzo 0 6 C ia ni C i 1
Ke r : ih—i afb a itr a rec luain bgpl a y wo ds h g — l wh r e m;nen loc ac lt ; i i c p pe ; f o e
高 桩梁板 式码 头是应 用广 泛 的码头 结构形
式 ,随着 我 国水运事 业 的迅 速发展 ,港 口码 头泊 位
高程7 1m,排 架共 8 西1 0 大管桩 ,2 . 7 根 0 2 对直桩 、
图 1 R B T 限元 排 架 模 型 OO有
两对叉桩 ,桩基斜率分别为0 , 4 ,一 , , ,0 一 ,4 4 4 0 ,每两根桩位于一个桩帽下 ,桩顶高程分别为 ,0
5 3m , 53m , 5 81 ,5 8m , 58I ,5 8m , 58i , . . . 3 1 . . l l . . n
面排 架 内力计算 。结合现行 的J S 1 7 1 0 0 T 6 — —2 1 《 高桩码头设计与施 工规范 》以及 目前码 头结构 专用计算软件 ,对带有桩 帽大节点 的码头排 架系