架空直立式码头单排架结构最不利构件分析-论文.pdf

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1、第14卷第2期2014年1月科学技术与工程Vo1．14No．2Jan．20141671—1815(2014)02—0252—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．架空直立式码头单排架结构最不利构件分析王俊杰伍应华刘明维(重庆交通大学，国家内河航道整治工程技术研究中心，水利水运工程教育部重点实验室，重庆400074)摘要以在建的重庆市两江新区果园枢纽港二期工程为例，采用有限元法对内河大水位差架空直立式框架码头单排架结构进行了受力分析。探讨了不同荷载组合下的最不利受力构件。按照恒载参

2、与每种作用效应组合，活载按结构实际可能出现的受力情况进行组合分析的思路，对结构自重、面板自重、堆货荷载、岸吊荷载和船舶撞击力等荷载进行组合，共设计了32种荷载组合。采用有限元法计算分析每种组合下的排架结构各构件的内力，在32种荷载组合结果中搜索各构件的最大(小)内力值，从而确定在32种荷载组合下的最不利受力构件，并得到了控制结构构件内力的21种最不利荷载组合。关键词架空直立式码头排架结构荷载组合最不利构件中图法分类号U656．113；文献标志码A随着三峡水库的175m水位蓄水运行，三峡库排架结构采用4根嵌岩灌注桩，其中靠河侧第1根区回水区长时间处

3、于深水位。过去利用枯水期建造桩为2．00m的钢筋混凝土桩(外包西2．20m616码头的建造技术和工艺已经不再满足现代码头建造mm的钢护筒)；内侧3排桩基均采用1．80m的钢了J，取而代之的新型码头结构型式是大桩径、大筋混凝土桩(外包2．O0m616mm的钢护筒)。排跨度架空直立式框架码头。因为这种码头结构型式架结构分3跨，每跨间距8．O0m，两端悬臂3．O0m，能够较好地适应山区河流季节性大水位差J，且具码头横向跨度共30．O0m。码头桩基钢筋混凝土进有多层系缆的特点，能够满足不同水位船舶停靠的人中风化岩层不小于4倍桩基直径，钢护筒底部进要求，所

4、以其结构型式被广泛采用，成为内河主要的入中风化岩层且在施工中插打使其不发生竖向变位码头结构型式。每个码头在特定的荷载下都有最不为止J。平台165．00m水位处，桩基之间焊接利受力构件，它会随着荷载的种类、码头结构的改变西1．50m620mm的空心钢管纵、横联系撑；而变化，而每个码头的荷载种类和结构都不同，因此176．00m水位处，设置纵向1．60m×1．60m(高×在对码头进行结构构件分析时很有必要对所设计的宽)、横向2．00m×1．60m(宽×高)的钢筋混凝土码头探究其在荷载作用下的最不利受力构件，这样连续梁作为排架结构桩顶纵向和横向的连接构件

5、。才能掌握每个构件的受力情况，才能在满足构件承水位176．00m以下的靠船构件设施由(b1．00m616载力范围内最大限度地节约经济。本文以在建的位mm的竖向钢靠船构件与．80m616mm的横向于重庆市两江新区核心区域鱼嘴的果园二期工程为钢系船梁组成。水位176．00m以上采用1．40m例，探究单排架结构在结构自重、面板荷载、堆货荷的钢筋混凝土立柱，横梁采用倒梯形截面(翼缘宽载、岸吊荷载、船舶撞击力等作用下的最不利受力度2．00m，翼缘高度1．20m，腹板高度2．00m，腹板构件。宽度1．00m)；边梁(0．60m×1．50m)、纵梁(0．80m

6、x1．50m)和轨道梁(1．00m×2．00m)均1工程概况采用矩形截面，且间距均匀；面板为0．45m厚的钢果园港是我国内河最大的水、铁、公联运枢纽筋混凝土板。码头断面如图1所示。港，设计年总通过能力3000万t，其中集装箱吞吐2计算模型能力200万标箱，散杂货600万t，商品汽车100万辆。果园二期工程采用架空直立式框架结构，码头2．1有限元模型利用大型有限元软件ANSYS对果园二期框架2013年6月28Et收到，8月16日修改“十二五”国家科技支撑码头单排架结构在荷载作用下进行最不利受力构件计划课题(2012BAB05B04)、重庆市科技攻关

7、研究。建模时不考虑钢护筒，但将前排桩的直径设项目(CSTS2011GGA30001)资助置为2．20m；后3排桩的直径设置为西2．00m。第一作者简介：王俊杰(1973一)，甘肃人，男，教授，博导。研究方由于码头正常工作状态基本上都是处于弹性状态，向：岩土工程、水利工程。E-mail：wangjunjiehhu@163．tom。所以本构模型采用线弹性模型。单元采用可以自定2期王俊杰，等：架空直立式码头单排架结构最不利构件分析货荷载、岸吊荷载、船舶撞击力等可变作用。2．3．1永久作用文章排架结构选取边排架，不考虑纵撑、轨道梁、纵梁、钢轨、系船梁等构

8、件。永久作用包括结构自q重、面板自重。结构自重，J，I，I，以9．8m／s的重力加速度在软件中自动施加；面板的自重q以均布荷载的形式加到