探析风浪对码头建设的影响.pdf

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1、2017年1月建材与装饰施工技术探析风浪对码头建设的影响李晨（上海三航奔腾建设工程有限公司上海200441）摘要：风浪是码头建设中十分重要的动力因素，如果风浪破坏力较大，则会对码头建设造成不良影响。对此，本文首先以某码头为研究对象，对风浪对码头建设的影响进行分析，然后对码头建设优化对策进行详细探究，以期提高码头建设质量。关键词：码头建设；风浪；影响中图分类号：U656.1文献标识码：A文章编号：1673-0038（2017）01-0005-02表2码头前沿设计波浪要素计算结果1引言H1%（m）H4%（m）H5%（m）Hs（m）H（m）L（m）T（

2、s）波向（°）码头上部结构的安全性与风浪的冲击作用有一定的关联，在2.92.52.52.11.434.75.1202.5恶劣的风浪情况下，码头需要承受较大的风浪冲击压力，不仅会2.42.12.11.71.129.61.6225.0导致码头结构失稳，而且还会导致码头受到局部破坏，从而，本2.62.32.21.91.332.01.8247.5次探讨码头建设中风浪的影响意义重大。2.72.32.31.91.333.65.1270.02.72.32.31.91.333.65.1292.62风浪对码头建设的影响研究2.42.12.01.71.130.54.

3、7315.02.1码头概况2.62.22.11.81.231.34.8337.6某码头为高桩梁板式结构。桩基结构为d800mm的预应力混杆，可以采用空间BEAM4单元进行模拟；对于码头底部甲板，可凝土管桩；该码头是由长350m、宽25m的7榀排架组合而成的，以采用SHELL63单元进行模拟。需要注意的是，在对施工平台结总共被分为6段，其中2段长度为59.29m，3段长度为59.78m，构进行建模和计算时，需要在单元类型变化位置设施关键点。另外1段长度为51.98m，在各个分段之间，采用悬臂及进行连2.5边界条件接。码头平台的上部结构施工采用纵、横

4、梁不等高的连接施工方在本次研究中，采用采用假想嵌固点法，对施工平台结构中法。的钢管桩与河床地基土之间的作用力进行分析，具体而言，首2.2风况先，在泥底面以下一定深度位置嵌固平台桩，然后采用ANSYS在调查该码头风况过程中，应当按照码头附近的气象站的年软件，建立高桩码头有限元计算模型，如图1所示。最大值系列开展频率分析工作，同时测出各个方向的设计风速。同时，按照《海港水文规范》中的有关要求，对各个重现期的设计风速进行计算，计算结果如表1所示。表1工程点设计风速（m·s-1）风向组频率（%）N-NNENE-ENEE-ESENW-NNWW-WNWSW-

5、WSWS-SSW130.438.133.729.333.531.737.2227.834.030.226.329.527.532.3524.428.625.622.524.122.426.12.3波浪该码头堤前波浪主要是由于局部风场所形成的，对此，可以根据风资料推算波浪，确定堤外海域深水波要素，然后再根据波图1高桩码头有限元模型浪浅水变形，对堤前设计波要素进行设计计算。在该码头建设2.6波浪力分析中，设计风向取为主风向，根据计算分析，度左右各45°方向的风①根据有限元分析，如果该码头没有受到风浪影响，则变形速和风区进行盐酸，同时，对行波要素进行比

6、较。计算考虑实测比较小，且在X方向，最大位移出现在斜桩中间位置，在Y方向，波浪方向的归并，自NNW-SW向逐步调整入射角度，找出最不最大位移出现在端部排架的斜桩中部位置，在Z方向，位移出现利的波浪方向，在对折射绕射变形进行计算时，可以依据波要素在面板上。②当该码头受到风浪的冲击作用后，斜桩会产生严重组合为平均波高及平均波周期。对于码头前沿设计波浪要素的变形，且变形形状与重力相撞类似，码头桩出现失稳问题。计算结果如表2所示。2.7高桩码头整体ANSYS分析2.4模型单元①在风浪作用下，码头桩会出现结构失稳问题，而该码头是建立有限元模型，对于泥面以上

7、到平台顶部水面以下的钢管由6个区段建设而成的，各个区段的受力空间相互耦合，因此，桩以及泥面以下的钢管桩，可以分别采用PIPE59单元以及在不同方向上，位移会有所增加。②码头整体的最大应力小于各PIPE16单元进行模拟；对于平台顶部睡眠以上的剪刀撑和联系个区段的最大应力。③悬臂对码头区段间的连接作用有限，因·5·施工技术建材与装饰2017年1月此，可以将码头区段看作为独立的受力体系，在码头设计建设3.3工程措施中，可以选取高桩码头的1个区段进行计算。3.3.1适当提高防波堤设计波浪标准2.8结果分析设计波浪偏低与标准选取、计算方式以及基础数据质量等

8、密①根据本次有限元分析发现，码头各阶自振频率较低，对于切相关。基础数据质量的完善尤其是长系列基础数据应当按照波浪等荷载的动力效应不明显；