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1、第33卷第9期长江科学院院报V〇1.33N〇.92016年9月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteSep.2016doi：10.11988/ckyyb.201505502016,33(09)：128-132,137某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究赵安平李昊洁2,俞红升3,肖为民4(1.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029;2.长江科学院科研计划处，武汉430010;3.中国建筑科学研究院上海分院，上海200023;4.北京市住宅建筑设计研究院有限公司，北京100005)摘要:为研究高桩码头桩基受力及结构损
2、伤，对某高桩码头3类典型断面进行有限元数值模拟，并对基桩进行承载力计算分析;之后，将数值模拟结果与现场桩基结构损伤检测结果作比较，二者吻合较好，从而验证了理论分析的正确性，并最终给出受损部位的加固措施。根据基桩承载力有限元分析及实测结果，可以断定基桩顶部（距桩帽下方1~2m)为最易受损部位;对于码头3种断面类型，应尽量避免使用断面1、断面2的形式，原因是这2类断面的水平承载力太小，极易受水平力作用而在使用过程中发生损坏;提出2种加固基桩受损部位的措施，增大桩帽截面法和钢抱箍法，但在具体修复时，应根据实际情况在考虑时间因素、经济效益的前提下，认真总结比较这2种措施的优缺点，灵活选用修复措施
3、，对桩基受损部位进行妥善处理。关键词:桩基工程;高桩码头;有限单元法;结构损伤;承载力分析;加固措施中图分类号:P473文献标志码:A文章编号1001-5485(2016)09-0128-05时，通常通过清淤捞浅来加大水深，而为了与陆上交1通相衔接，码头后方却往往必须填高。这种前挖后研究背景填的人为施工以及水下岸坡冲淤演变势必造成码头高粧码头是淤泥质海岸及河口地区普遍采用的结构体系受力条件的改变，引起码头前后承台的不一种码头结构形式,主要由混凝土大管粧、前后承台均勻沉降，以及码头结构的水平位移。这种码头位和回填区组成。此类码头一般情况下的使用寿命为移有时可达几十厘米，由此产生的事故在我国
4、港口15a,但建成后10a之内，往往会出现不同程度的损工程中屡见不鲜[5-101。伤，甚至危及码头的安全运营。据对我国使用7〜另外，打人地基的粧将上部结构的荷载传到地25a的高粧码头进行的抽查结果发现，有损坏或严基深处，基粧除了支撑上部结构外，同时对码头挡土重损坏的比例高达89%。但目前我国大多数的高墙区域的岸坡有稳定作用，可见基粧在高粧码头结粧码头都没有进行系统的健康监测和诊断[1-31。构中起关键作用[
5、11。但是，由于基粧受到后方土体蠕动、码头变形作用造成基粧倾斜变位甚至断裂的造成高粧码头结构损伤的原因主要为：现象时有发生;低潮时受船舶撞击造成基粧破损、倾(1)施工质量。对于这种长
6、40〜50m的混凝斜甚至断裂缺失的事故频发;还有其他原因引起的土大管粧，打粧偏心和打粧振动经常会导致粧体局基粧破损也很多[12-151。因此,本文在具体分析某高部破损甚至断粧。另外，在回填区进行的抛石回填粧码头基粧病害的基础上提出2种加固措施，并对作业也会引起附近管粧大位移侧弯,从而产生局部这2种不同的加固修复方案进行对比研究,分析和损伤。研究结果将对类似港口码头的安全运营及当地人们(2)环境侵蚀和材料老化。在潮水涨跌及浪溉的生命财产安全有重要的意义。区段，水压力对混凝土管粧内裂缝的扩张作用，以及盐水侵蚀作用也容易导致结构的局部损伤。(3)载荷的长期效应和船只撞击等突发效应都2数值案例分
7、析有可能造成结构的损伤。2.1码头概况(4)码头不均勻沉降和水平位移[41。某码头于1990年建成，总长450m、宽38.5m;当运营期码头的前沿水深不能满足泊位需要采用高粧板梁结构，排架间距8.0m,上部结构采用收稿日期:2015-07-02;修回日期:2015-08-19作者简介:赵安平（1982-),男，山西大同人，博士研究生,主要从、地质工程等方面的科研工作，（电话）010-82998221(电子信箱）Yzliaoanpiiig0205@163.com。第9期赵安平等某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究129现浇横梁、预制纵梁、预制面板，基础采用012OOPHC管粧，粧长1
8、8〜31m,图1为码头泊位现场照。图1某高桩码头现场照片Fig.1Scenephotoofahigh-piledwharf针对某高粧码头结构特点，依据高粧码头粧型的不同,对受损原因进行机理分析。模型为准三维模型,在垂直纸面方向拉伸1m的厚度，原点设在挡土墙与平台连接处。考虑码头和平台之间的地震缝（6cm)及平台与挡土墙之间的地震缝（10cm)。2.2码头断面尺寸和模型概化码头常见的断面形式有3类,分别是无斜粧（断面1)、对称斜粧(断
