基于有限元法的柔性靠船桩设计分析.pdf

2010年 12月 水运工程 Dee．2010 第 12期 总第448期 Port W aterwayEngineering No．12 SerialNo．448 _ 基于有限元中交(第法陈四航务良志的工程，柔马勘小察性设田计靠，王院有婷船限婷公桩司，广设东广计州5分01230)析 摘要：选取广州港某扩建码头中使用的柔性靠船桩作为工程实例，采用 y曲线法，利用通用有限元软件ANSYS对柔 性靠船桩进行受力分析；同时土体采用Mohr—Coulomb模型，利用有限差分软件 FLAC建立实体土单元与柔性靠船桩相互作 用模型进行桩的受力复核，并将二音的计算结果进行对比分析 ，得出较为合理的设计成果，为港工设计人员提供有效参考。 关键词：柔性靠船桩 ；尸-y曲线法；Mohr—Coulomb；桩土相互关系 中图分类号：U656．1 文献标志码：A 文章编号：1002—4972(2010)12—0084—04 Analysisandstudyonflexibledolphindesignbasedonfiniteelementmethod CHEN Liang—zhi．MA Xiao—tian．WANG Ting—ting (CCCC—FHDIEngineeringCo．，Ltd．，Guangzhou510230，China) Abstract：TakingtheflexibledolphinofajettyextensionprojectinGuangzhouportasanexample， applyingP-Y CHIVemethod in thepile-soilinteractionmodel，weanalyzed the internalforceoftheflexible dolphinbygeneralfiniteelementsoftwareANSYS．Meanwhile，usingMohr—Coulombconstitutivemodelforthesoil andadoptingthefinite-differencesoftwareFLAC，weestablishedthepile—soilinteractionmodeltochecktheinternal forceoftheflexibledolphin．Accordingtothecomparisonbetweenthetworesults，areasonabledesignconclusion isobtained，whichwillcontributetoobtainingavaluablereferencefortheharborengineeringdesigners． Keywords：flexibledolphin； l，CHVIemethod；Mohr-Coulombconstitutivemodel；pile-soilinteraction 船舶在靠 、离码头以及系泊码头进行装卸作 能力与桩的悬臂长度成正 比 (适用于深水条件)。 业操作过程中，船体会对码头建筑物施加冲撞 、 从作用机理上来看，采用柔性靠船桩作为码头的 挤压和摩擦等作用 。为了保护码头建筑物和船体 防冲没备更为经济合理。 的安全，在码头前沿通常需要设置防冲设备。随 根据柔性靠船桩的受力机理 ，其主要破坏形 着港 口建设 向大型化深水化发展 ，码头防冲设备 式可 以归纳为以下两点，其一是泥面附近钢管桩 要求越来越高，因此靠船桩成为港 口水工结构中 受弯屈服破坏 ，其二是泥面下土体在水平力作用 采用的主要防冲设备形式之一I1。。。。 下产生的契形破坏和流塑性破坏。因此在进行柔 根据吸能形式不 同，靠船桩可以分为两类 ： 性靠船桩设计时，应当充分考虑桩土相互作用， 1)由多根桩组成的刚性靠船桩，在受撞击过程 中 文章选