三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计.pdf

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1、第45卷第7期人民长江VoI．45．No．72014年4月YangtzeRiverApr．，2014文章编号：1001—4179(2014J07—0044—04三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计戴俊，王多银，左旋峰。，何涛4(1．重庆交通大学河海学院，重庆400074；2．重庆市航运技术研究中心，重庆400074；3．四川省交通运输厅交通勘察设计研究院，四川成都610017；4．中交二航局第二工程有限公司，重庆400042)摘要：针对大型内河码头建设面临的复杂水文和地质条件，基于结构受力最优

2、原理和工程造价最省的思路，提出了“空间三角形框架墩+水平剪刀撑”新型大跨度内河架空直立式码头结构。采用单位力法对这种码头结构型式可能出现的荷载工况进行了有限元计算，并采用MATLAB软件编程对计算结果进行了分析，得到了控制各构件内力的最不利作用效应组合及对应的内力值，分析了该码头结构的构造特点和稳定性。将该码头结构型式与现有内河码头结构型式进行了比较，结果表明，新型结构的构造简洁、受力合理、水下工程量小、经济性好。关键词：大跨度；三角形框架墩；水平剪刀撑；架空直立式码头；内河中图法分类号：U65

3、6．1文献标志码：A三峡水库建成后，一方面因库区水位大幅抬升，航1结构构造道等级提高，船舶吨级变大，航道运输能力增强，为航运带来了前所未有的机遇，但同时也使库区码头的建1．1设计原理设面临了新的困难，对内河码头结构承载能力等方面针对三峡水库蓄水后内河架空直立式码头结构需提出了更高的要求。三峡库区蓄水后使停靠于内河码承受的水平和竖向荷载急剧增大的问题，利用桁架结头的船舶吨级变大，为了能安全承受随船舶吨级变大构刚度大的特点，在码头结构相邻两榀排架之间增设而增大的船舶荷载，将要建设的内河直立式码头结构

4、水平剪刀撑。通过此水平剪刀撑的设置，可增大码头更复杂，纵、横联系撑繁多，桩基布置密集，码头结构建结构的刚度，提高码头结构承受水平横向、纵向力的能设水下工程量大，造价高。因此，寻找一种构造简洁、力和结构的整体性，避免由于排架间距加大所造成的受力合理、水下工程量小、经济性好的结构，是设计人码头结构刚度减小而带来的安全隐患；将码头结构排员十分关注的问题。架间距加大到14m，较已建内河架空直立式码头结构本文以现有架空直立式码头结构形式为基础，充而言，大大减少了桩基的数量和工程量，有利于解决由分利用桁架结

5、构刚度大的特点和三角形受力稳定性原于水位上升致使枯水施工期十分短暂的难题。理，秉着“简化结构、优化结构受力、粗桩大跨”的优化1．2设计方案思想¨，提出了“空间三角形框架墩+水平剪刀撑”该新型码头结构设计方案的模型全景图如图1所大跨度内河新型架空直立式码头结构型式。并从该结示。结构泊位设计船型为200TEU集装箱船和3000t构的构造要求、受力情况、经济性等方面人手，合理地干散货船，兼顾船型为250TEU、300TEU集装箱船和分析了该新型码头结构的可行性及其特点。5000t干散货船。按《河港总体

6、设计规范》，计算得端收稿日期：2013一l2—27基金项目：重庆市交通科学技术项目(KJXM2011—0215)；重庆交通大学研究生教育创新基金项目(20130102)作者简介：戴俊，男，硕士研究生，主要从事港口航道与海岸工程研究方面的工作。E—mail：632431461@qq．con第7期戴俊，等：三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计45部泊位长度为ll2m，中间泊位长度为108m，则该新结合相应的设计状况进行组合计算。型码头结构泊位长度取为1l2m，主要由9榀排架构2．1．2计算模型成。

7、排架间距为l4．0m(前沿第1排桩纵向间距为7根据“空间三角形框架墩+水平剪刀撑”的结构m，第2～4排桩柱纵向间距为14m)，共分3个结构型式及力学特点，其受力分析可简化为对一个排架进段。每榀排架采用4排桩基，桩基是直径为2．6m的行计算。根据有限元原理，采用有限元分析软件钢筋混凝土桩，高程161．50rtl联系梁以上部分是边长SAP2000对结构进行计算。建模时取混凝土的弹性为1．8IllX1．8m的方柱；排架分3跨，每跨间距分别模量为3．15X10MPa，泊松比为1／6。为8．0，9．5m和

8、9．5m；结构桩基进入中风化基岩不码头平台宽度小于4倍桩基直径。桩基间距桩基跨数编号图1新型码头结构一个泊位模型全景第l排桩柱和第2排桩柱通过联系撑组成三角形框架墩，联系撑的尺寸为高X宽：1．5mx1．3m，如图2，3，4，5所示图3新型码头结构断面2．1．3边界条件平面刚架模型将桩基嵌固点设置为固结，使其在各个方向的位移都为零。2．1．4计算荷载(1)永久作用荷载。对于平面刚架模型，纵梁、轨道梁、钢轨、系船梁等构件自重折合成集中力施加于模型上其所在位置，各构件自重均按重度25kN／m、重图2新