青岛港木质高桩码头变形预报与稳定性数值分析

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青岛港木质高桩码头表面和岸壁局部发生了变形和滑塌。为防止码头失稳造成人员伤亡和经济损失,本文对码头进行了全面系统的研究,为以后的码头使用管理、加固改造方案的设计和施工提供指导。 本文在对实地勘查资料进行全面分析的基础上,选择码头的典型区域进行深层位移监测,修正了常规测斜仪监测深度公式。采用Box-Jenkins非平稳时间序列模型,对码头的变形趋势进行了中、短期时间预测。分析了码头目前的稳定性状况,以及码头荷载、水动力条件及工程结构性状等因素对码头稳定性的影响。与实测资料对比表明:该模型适用于码头变形预测,并且精度很高。 本文还针对码头的地层资料和工程性状,建立了码头变形过程模拟的有限元数值分析模型。采用理想弹塑性土体本构关系和桩-土接触单元,通过有限元数值分析,对桩-岸坡结构体系的位移场以及接触面之间的滑移、接触状态进行了数值模拟。通过数值模拟得到以下结论,承台与桩顶连结对码头顶面的侧向位移影响显著;存在桩的“遮帘作用”,它在一定程度上弱化了岸坡土体向海方向的位移趋势;确定出对码头稳定性最不利的工况荷载组合。 本文的研究工作体现了理论研究与实际应用的有机结合,深入地探讨了青岛港木质高桩码头滑塌的影响因素和内在的力学机制,并对所取得的研究成果从多方面进行了验证和分析。为青岛港木质高桩码头整治工作提供了可靠的科学依据,同时为相关领域研究工作提供了借鉴。
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