樁基-重力式復合結構在深水碼頭中應用研究.pdf

1、隨著我國碼頭建設岸線資源的逐步枯竭和船舶大型化的需要，促使碼頭建設向環(huán)境條件更趨惡劣的外海深水發(fā)展。傳統的樁基碼頭和重力式碼頭結構在外海深水條件下應用時表現出越來越多的不適應——不是在技術上不可能，就是在經濟上不合理。既能吸收傳統碼頭結構的優(yōu)點又能適用于外海深水條件的新型碼頭結構型式的理論探索和工程實踐，就成為了當前我國碼頭建設領域一個亟待研究和解決的重要課題。
　　以國內南方某外海深水碼頭建設為背景，提出了樁基-重力式復合結構。

2、基于下部重力式結構、上部樁基結構和樁基-重力式復合結構整體承載力計算及分析，闡明了樁基-重力式復合結構的受力特點；建立空間結構模型，采用有限元分析軟件進行結構靜力分析，提出了樁基-重力式復合結構內力的計算方法；基于抗傾抗滑穩(wěn)定性、基床應力和地基承載力計算和分析，闡明了樁基-重力式復合結構對外海深水環(huán)境的適應性。結合實際工程，提出了樁基-重力式復合結構應用于外海深水碼頭的施工組織方法和關鍵工序處理方法。研究得出以下主要結論：
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3、1）本文提出的樁基-重力式復合結構適用于深水碼頭，結構表現出以下特點：復合結構介于高樁承臺式結構與重力式沉箱結構之間，結合發(fā)揮了高樁碼頭與重力式碼頭的優(yōu)點；上部樁基部分形成的桁架結構可有效減小樁身內力；與完全重力式沉箱結構比較可大大減小深水環(huán)境下的波浪荷載；基床應力比重力式減小50％左右；工程造價隨著水深的增加而變化不大。
　?。?）采用復合結構碼頭的工作平臺，抗傾穩(wěn)定系數可達1.85，較重力式的1.46提高26.7%，抗滑穩(wěn)定系

4、數為1.50，與重力式的1.62大體相當，均可保證結構的抗滑穩(wěn)定。復合結構碼頭的其它水工構筑物如靠船墩、系纜墩的抗傾穩(wěn)定系數也較重力式結構提高7~8%，引橋墩的抗傾穩(wěn)定系數較重力式結構提高約40%，復合結構表現出良好的整體穩(wěn)定性。
　　（3）復合結構設計的關鍵在于變型沉箱基礎高度的確定，本研究提出以復合構筑物整體穩(wěn)定性和樁基強度平衡為原則的設計優(yōu)化目標。復合結構的樁基部分采用桁架結構可達到有效減少樁基內力之目的。
　　（4）