重力式碼頭結(jié)構(gòu)基底應(yīng)力的優(yōu)化分析

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1、為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。重力式碼頭結(jié)構(gòu)基底應(yīng)力的優(yōu)化分析　　摘要：本文借助實(shí)際工程為例，對(duì)重力式碼頭結(jié)構(gòu)基底應(yīng)力進(jìn)行了分析。提出了減小基底應(yīng)力的措施，主要包括調(diào)整前趾長(zhǎng)度、改變墻后回填料、調(diào)整基床厚度，并逐一分析其對(duì)基底應(yīng)力的影響趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，得出結(jié)論，所得分析結(jié)果可供工程設(shè)計(jì)中參考與應(yīng)用?！　￡P(guān)鍵詞：重力式碼頭；基底應(yīng)力　　1、前言　　在我國(guó)內(nèi)河及沿海碼頭設(shè)計(jì)中，重力式碼頭是一種使用較多的結(jié)構(gòu)形式。該結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，抗凍性和穩(wěn)

2、定性良好，能承受較大的上部地面載荷以及船舶載荷，對(duì)較大的集中載荷以及裝卸工藝變化適應(yīng)性強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單、維修費(fèi)用小。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開(kāi)展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　≈亓κ酱a頭主要靠結(jié)構(gòu)的自身重量來(lái)保證其抗滑和傾倒穩(wěn)定性的擋土建筑物，因?yàn)橹亓κ酱a頭自重大，所以對(duì)地基承載力要求較高，而

3、在內(nèi)河碼頭中，重力式結(jié)構(gòu)底板多坐落在粘性土、粉質(zhì)黏土等承載力較低的土層上，地基承載力達(dá)不到重力式碼頭基底應(yīng)力的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中，常常需要進(jìn)行地基處理，方能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)使用要求。常見(jiàn)的地基處理方式有多種，如水泥攪拌樁加固地基、水泥粉煤灰碎石復(fù)合地基、樁基加固、換填塊石等，地基處理費(fèi)用較高，如果能對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，則可節(jié)省不少投資。本文重點(diǎn)論述重力式碼頭結(jié)構(gòu)地基應(yīng)力的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，以期對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供一定的參考和借鑒意義?！　?、減小基底應(yīng)力的措施分析　　以江蘇常州某碼頭為例，分別采用調(diào)整前趾長(zhǎng)度、改變墻后回填料、調(diào)整基床厚度三種方法進(jìn)行基底應(yīng)力計(jì)算分析。碼頭結(jié)構(gòu)斷面如圖1?！　≌{(diào)整前趾長(zhǎng)度

4、　　重力式碼頭結(jié)構(gòu)基底應(yīng)力分布特點(diǎn)：受水平土壓力及上部荷載的影響，結(jié)構(gòu)底板處于偏心受壓狀態(tài)。通過(guò)調(diào)整前趾長(zhǎng)度，來(lái)降低前趾的最大基底應(yīng)力是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常采用的方法之一。　　本文給出5個(gè)前趾長(zhǎng)度，分別進(jìn)行基底應(yīng)力的計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1、表2?！　挠?jì)算結(jié)果可以看出，前趾的加長(zhǎng)使得重力式結(jié)構(gòu)前趾基底應(yīng)力減小，同時(shí)，后踵基底應(yīng)力增加，但結(jié)構(gòu)前趾長(zhǎng)度的增加不會(huì)引起基底總應(yīng)力的變化，即σ=σmin+σmax是“定值”。　　本工程重力式結(jié)構(gòu)基底應(yīng)力最大出現(xiàn)在地震期低水位工況和完建期工況，統(tǒng)計(jì)基底應(yīng)力最大值做出趨勢(shì)線比較如圖2。　　圖中可以看出，基底應(yīng)力與前趾長(zhǎng)度呈線性關(guān)系，前趾長(zhǎng)度小于1240mm時(shí)，基底應(yīng)力的

5、大值出現(xiàn)在前趾，大于1240mm時(shí)，基底應(yīng)力的大值轉(zhuǎn)移到后踵。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開(kāi)展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　D中前趾應(yīng)力和后踵應(yīng)力趨勢(shì)線的交點(diǎn)，即為結(jié)構(gòu)前趾的“最優(yōu)長(zhǎng)度”，該長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的基底應(yīng)力為結(jié)構(gòu)最大基底應(yīng)力的極小值。前趾與后踵的應(yīng)力變化類(lèi)似于“蹺蹺板”，調(diào)整前趾長(zhǎng)度并不

6、能影響總應(yīng)力的變化，只調(diào)整了基底應(yīng)力的均勻性?！　「淖儔蠡靥盍稀　≌缜拔乃觯亓κ酱a頭結(jié)構(gòu)受水平土壓力的影響，導(dǎo)致前趾應(yīng)力較大。將墻后回填土改為拋石，可以有效降低墻后土壓力，減小偏心距，從而減小前趾應(yīng)力?！　”疚姆謩e計(jì)算墻后回填土與回填拋石后的基底應(yīng)力，比較結(jié)果見(jiàn)表3。　　通過(guò)改變墻后回填料，基底應(yīng)力最大值由137kPa降低到111kPa?！　≌{(diào)整基床厚度　　重力式碼頭?Y構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)?shù)鼗翞檐浲粱虺休d力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，經(jīng)常通過(guò)設(shè)置拋石基床來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)目的。一方面拋石基床可以置換掉上層部分軟土，另一方面，拋石基床可以將結(jié)構(gòu)底板的壓力分布到較大的面積上，可以有效的降低基底應(yīng)力，從而滿(mǎn)足

7、地基承載力的要求?！　”疚慕o出6個(gè)基床厚度，分別進(jìn)行基底應(yīng)力的計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表4、表5。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開(kāi)展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確保“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)