卸荷式板桩码头的数值模拟分析

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1、2012年11月水运工程Nov.2012第11期总第472期Port&WaterwayEngineeringNo.11SerialNo.472卸荷式板桩码头的数值模拟分析江杰(中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063)摘要：为了得到卸荷式板桩码头真实的受力特性，使用PLAXIS2D软件对其进行数值模拟分析，得出了码头从建造到使用过程中各个工况下的位移、前板桩弯矩、桩基轴力以及整体的安全系数。该计算方法考虑了土体的非线性特性和前板桩与土体共同作用，比较符合工程实际情况。计算结果与常规弹性地基梁法的计算结果进行了对比，表明该方法的可行性和适用性，可

2、为相似工程设计提供了有益的参考。关键词：板桩码头；卸荷；数值模拟；PLAXIS2D+中图分类号：U656.112文献标志码：A文章编号：1002-4972(2012)11-0031-05Numericalsimulationforsheet-pilewharfwithrelievingplatformJIANGJie(ChinaShipbuildingNDRIEngineeringCo.,Ltd.,Shanghai200063,China)Abstract:Inordertointerprettherealstresscharacteristicsof

3、sheet-pilewharfwithrelievingplatform,wecarriedoutanumericalsimulationonitbysoftwarePLAXIS2D,andobtainedthedisplacementofwharf,themomentoffrontwall,theaxialforceofpilesandtheoverallfactorofsafetyduringtheconstructionstateandtheservicestate.Consideringthenonlinearcharacteristicsof

4、soilandinteractionbetweenfrontsheet-pileandsoil,thismethodagreeswellwiththepracticalengineering.Thecomparisonbetweenresultsoftheconventionalelasticfoundationbeammethodandthecalculatedresultsprovesitsfeasibilityfortheanalysisofsheet-pilewharfwithrelievingplatform,thusmayserveasre

5、ferenceforsimilarprojects.Keywords:sheet-pilewharf;relief;numericalsimulation;PLAXIS2D卸荷式板桩码头结合了斜拉板桩和桩基承台桩码头结构计算宜考虑土体的非线性特性和桩土的结构特点，斜拉板桩用于挡土，承受土体自重共同作用，采用三维有限元进行计算。”三维有产生的土压力、波浪力、系缆力等，以承受水平限元法可以很好地模拟卸荷式板桩码头真实的受力为主；桩基承台用于承受码头面装卸机械荷载力特性，但建模比较复杂、运算规模过大、不易及承台以上的土重，以承受竖向力为主。由于后被一般工程设

6、计人员所接受。把卸荷式板桩码头方承台高程适当降低，分担了部分作用于前墙的作适当简化和假设，采用二维有限元对其进行模土压力，起到了卸荷作用。这种码头结构形式较拟分析，是一种行之有效的方法。[1-2]为新颖，在国内缺乏相关的工程应用经验。卸本文采用PLAXIS2D软件对卸荷式板桩荷式板桩码头常规采用弹性地基梁法进行计算，码头进行数值模拟，考虑土体的非线性特性和该方法虽然计算简便，但不能从建造到使用全过前板桩与土体共同作用，分析了码头从建造到程分析多工况码头受力变形机理，更不能计算码使用过程中各个工况下的位移、前板桩弯矩、[3]头整体的安全系数。为此规范规定

7、：“卸荷式板桩基轴力以及整体的安全系数，并将计算结果收稿日期：2012-04-13作者简介：江杰（1979—），男，博士，高级工程师，从事船厂水工构筑物的设计及科研工作。•32•水运工程2012年与常规弹性地基梁法的计算结果进行了对比。能强大、运算稳定、界面友好。土体采用Mohr-Coulomb模型，该模型广泛应用于岩土工程中。1工程概况计算所需的土体参数，都可以根据岩土勘查报告某工程驳岸采用卸荷式板桩码头，码头面高提供的数据分析得到。前墙、胸墙、吊车道和承程为5.741m，竣工后码头泥面高程为-12.00m，台都采用板单元模拟。斜桩间距较大，类似于锚

8、[3]卸荷承台宽18m，厚0.8m，底高程为0.50m，支碇叉桩。规范规定在计算其内力时不考虑