亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于有限元計算的自動化堆場軌道基礎(chǔ)方案

        2022-11-01 05:35:38廖晨彥岑學(xué)徐
        水運(yùn)工程 2022年10期
        關(guān)鍵詞:樁基承載力有限元

        廖晨彥,岑學(xué)徐,喬 梁

        (中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司,廣東 廣州,510290)

        自動化集裝箱碼頭堆場通常采用ARMG作業(yè),其作業(yè)特點是沿固定軌道行駛、自動化程度高,而軌道基礎(chǔ)正是保障RMG平穩(wěn)高效作業(yè)的關(guān)鍵,目前國內(nèi)運(yùn)用成熟的軌道基礎(chǔ)類型主要有樁基軌道梁基礎(chǔ)、復(fù)合地基軌道梁基礎(chǔ)和軌枕道砟式基礎(chǔ)等3種類型[1-3]。隨著國內(nèi)港口自動化、智能化的發(fā)展,軌道基礎(chǔ)的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)越來越高,如何在高要求和經(jīng)濟(jì)性之間取得平衡成為了設(shè)計的一大難題。本文基于欽州港大欖坪港區(qū)7#~10#泊位自動化碼頭項目,對軌道梁基礎(chǔ)方案進(jìn)行分析,并提出了一種基于有限元計算分析的優(yōu)化思路。

        1 項目概況

        欽州港大欖坪港區(qū)自動化碼頭工程位于欽州保稅港區(qū)南端,陸域總面積約63.2萬m2,根據(jù)總平面和工藝設(shè)計,自動化集裝箱堆場相對于碼頭前沿呈U形垂直分布,采用ARMG作業(yè),跨距37 m,每個支腿6個輪,共4個支腿,工作狀態(tài)輪壓300 kN、非工作狀態(tài)最大輪壓400 kN。

        根據(jù)鉆孔資料顯示,場地土層自上而下依次為①填土(主要為中砂)、②1淤泥、②2淤泥質(zhì)土、②3砂混淤泥(或細(xì)砂)、③黏性土、④中粗砂、④1細(xì)砂、侏羅系基巖層。其中軟土層的時空分布不均勻,厚度在0~12.1 m不等?;谲浲翆拥暮穸炔煌诓煌瑓^(qū)域采取了強(qiáng)夯振沖、插板、堆載預(yù)壓等方式進(jìn)行組合處理,處理后交工面承載力能夠達(dá)到150 kPa,工后沉降20 cm。

        2 軌道基礎(chǔ)設(shè)計方案

        為滿足ARMG高精度作業(yè)的需求,軌道基礎(chǔ)的差異沉降應(yīng)控制在0.1%以內(nèi)[4]。由于軟土的分布不均勻且厚度較大,差異沉降難以通過強(qiáng)夯、振沖等常規(guī)地基處理方式消除,因此常規(guī)的軌枕道砟軌道基礎(chǔ)和彈性軌道梁擴(kuò)大基礎(chǔ)在本項目中均不適用,后期的差異沉降會導(dǎo)致頻繁的維護(hù)和檢修,同時也會對作業(yè)安全帶來隱患。經(jīng)過綜合考慮,在項目初步設(shè)計階段,軌道基礎(chǔ)方案主要考慮PHC樁基軌道梁和復(fù)合地基軌道梁兩種方案。

        2.1 PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)方案

        PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)采用直徑0.6 m的AB型PHC樁,間距4.5 m布置,見圖1,軌道梁采用矩形截面梁,寬高尺寸為1.0 m×1.6 m。上部軌道梁與下部樁基通過樁芯現(xiàn)澆連接在一起,形成整體結(jié)構(gòu)。其中PHC樁深入基巖,在為軌道梁提供足夠豎向承載力的同時,通過整體式的結(jié)構(gòu)也為軌道梁提供了強(qiáng)大的抗水平力,有效避免了軌道基礎(chǔ)在使用過程中發(fā)生的水平位移。由于不考慮樁間土的共同作用,樁基軌道梁的截面彎矩比彈性地基梁更大一些,因此截面配筋率也隨之增加。

        圖1 PHC樁基軌道基礎(chǔ)方案(單位:mm)

        2.2 復(fù)合地基軌道梁基礎(chǔ)方案

        根據(jù)鉆孔資料,場地軟土層厚度及分布雖然不均勻,但深度均在20 m以內(nèi),可以采用水泥攪拌樁對軌道基礎(chǔ)范圍進(jìn)行二次處理,局部提高地基承載力、有效減少工后沉降。

        復(fù)合地基采用樁徑0.6 m的水泥攪拌樁垂直于軌道方向相切布置3根,間距0.6 m,沿軌道梁方向樁間距1.2 m;軌道梁兩側(cè)擴(kuò)大處理的3~5排攪拌樁,間距1.4 m×1.4 m,正方形布置。樁體無側(cè)限抗壓28 d齡期強(qiáng)度不小于1.0 MPa。軌道梁結(jié)構(gòu)采用彈性地基梁,倒T形截面(上頂寬×下底寬×高=0.8 m×1.7 m×1.5 m),在軌道梁下設(shè)置10 cm C15素混凝土墊層、20 cm水穩(wěn)基層和30 cm的級配碎石底基層,形成3層擴(kuò)大基礎(chǔ),進(jìn)一步減少由軌道傳遞的豎向壓力,提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,見圖2。

        圖2 復(fù)合地基軌道基礎(chǔ)方案(單位:mm)

        2.3 方案比選

        針對初設(shè)階段提出的兩種可行方案,從施工工期、質(zhì)量以及沉降控制和造價等方面進(jìn)行了定性和定量的比較[5],見表1。

        表1 初設(shè)階段方案比選

        考慮到該項目施工工期緊、對質(zhì)量要求高,為保障項目按期完工和后期的順利運(yùn)營,最終選擇PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)方案作為設(shè)計方案。

        3 PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)方案優(yōu)化

        3.1 方案優(yōu)化思路

        由于方案造價較高,為了縮減項目成本,進(jìn)一步優(yōu)化PHC樁基軌道梁方案,主要從PHC樁的樁徑、樁距以及軌道梁截面3個方面,通過不同的組合比選得到最優(yōu)方案??紤]PHC樁的持力層位于中風(fēng)化巖層,樁徑確定情況下樁基的承載力是確定的,因此通過比較不同組合下樁基承載力的利用率,可以得到以樁基承載力利用率最大為目標(biāo)的最優(yōu)組合。優(yōu)化思路見圖3。

        圖3 優(yōu)化流程

        3.2 SAP2000有限元建模分析

        以軌道梁29 m的標(biāo)準(zhǔn)段為例,采用SAP2000軟件進(jìn)行有限元建模分析,根據(jù)優(yōu)化思路和中間成果,建立了圖4所示的模型。軌道梁基礎(chǔ)組合建模方案見表2。

        圖4 PHC樁基軌道基礎(chǔ)有限元模型

        表2 軌道梁基礎(chǔ)組合建模方案

        選取場地內(nèi)具有代表性的鉆孔數(shù)據(jù)分別計算不同樁徑PHC樁的承載力特征值,結(jié)果見表3。

        表3 PHC樁基設(shè)計承載力特征值

        分別計算承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下各組合方案的軌道梁及樁基內(nèi)力,結(jié)果見表4。

        表4 內(nèi)力計算結(jié)果

        3.3 優(yōu)化方案分析

        3.3.1樁徑的確定

        通過比較組合1和組合2軌道梁標(biāo)準(zhǔn)段模型的內(nèi)力(圖5、6,表3)可知,采用800PHC樁后,樁間距擴(kuò)大到了6 m,從而每標(biāo)準(zhǔn)段軌道梁可減少1根樁基,樁基抗壓承載力也從2 263 kN顯著提升到3 516 kN,但承載力的利用率卻從94.1%下降至76.4%,說明樁基承載力有較大富余,如果進(jìn)一步擴(kuò)大樁間距,軌道梁承受的彎矩也會相應(yīng)增加,則原截面將無法滿足。經(jīng)過概算比較每標(biāo)準(zhǔn)段軌道梁造價,組合1仍要高出1 000元左右,因此在承載力足夠的前提下,采用600PHC樁是更優(yōu)選擇。

        圖5 組合1軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        3.3.2樁距的確定

        在確定了樁徑后,通過比較組合2、3方案確定樁間距。內(nèi)力計算結(jié)果見圖6、7及表4。原方案采用的4.5 m樁間距相對保守,當(dāng)間距擴(kuò)大到5.0 m時,樁基數(shù)量即可減少1根,但如果需要進(jìn)一步減少樁基數(shù)量,則樁間距需要擴(kuò)大至6.0 m以上,會對梁截面彎矩產(chǎn)生較大影響,且通過組合1可知,6.0 m樁間距時的樁軸力將超過600PHC樁的特征值,因此只對4.5 m和5.0 m樁間距進(jìn)行比較。分析組合2與組合3方案標(biāo)準(zhǔn)段軌道梁模型的計算結(jié)果可知,樁間距擴(kuò)大到5.0 m是能夠滿足設(shè)計要求的,且樁基承載力仍有一定富余。

        圖6 組合2軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        圖7 組合3軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        3.3.3軌道梁截面優(yōu)化

        考慮到600PHC樁在5.0 m間距布置的情況下樁基承載力仍有一定富余,且無法通過擴(kuò)大樁間距實現(xiàn)樁基數(shù)量的優(yōu)化,因此在此基礎(chǔ)上對軌道梁截面進(jìn)行優(yōu)化比選。由于軌道可調(diào)式基座的寬度要求不小于400 mm,因此軌道梁寬度1 m是比較合理的,調(diào)整優(yōu)化的空間不大,通過組合2、4、5、6,比較梁寬不變情況下減少梁高能否滿足設(shè)計要求是主要的優(yōu)化方向。

        比較組合2~6的計算結(jié)果(圖6~10,表4)可知,當(dāng)截面尺寸為1.0 m×1.2 m時,樁基承載力利用率最大,為98.6%,但考慮到場地地質(zhì)條件的不均勻分布,存在局部區(qū)域單樁承載力無法達(dá)到設(shè)計特征值的情況。因此考慮截面尺寸為1.0 m×1.4 m時,樁基承載力利用率達(dá)到96.8%,仍有少量富余,更為合適。

        圖8 組合4軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        圖9 組合5軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        圖10 組合6軌道基礎(chǔ)內(nèi)力

        4 結(jié)論

        1)自動化堆場中軌道基礎(chǔ)是保障ARMG高效安全作業(yè)的關(guān)鍵,在設(shè)計中應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件和地基處理方案進(jìn)行多方案比選,最終確定最合理的設(shè)計方案。

        2)PHC樁基軌道梁方案和復(fù)合地基軌道梁方案是自動化堆場中最常用的兩種方案,PHC樁基能夠消除軌道梁基礎(chǔ)的不均勻沉降,而復(fù)合地基則更具經(jīng)濟(jì)性。

        3)通過SAP2000對PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)進(jìn)行有限元建模分析,能夠準(zhǔn)確反映出軌道梁與PHC樁基在ARMG動荷載作用下的共同受力狀態(tài),從而有效指導(dǎo)方案的優(yōu)化設(shè)計。

        4)本文提出了一種PHC樁基軌道梁基礎(chǔ)的優(yōu)化思路,并通過SAP2000進(jìn)行有限元建模計算,最終比選優(yōu)化得到適用于本項目的最優(yōu)樁徑、樁距和軌道截面組合。

        猜你喜歡
        樁基承載力有限元
        樁基托換在鄂爾多斯大道橋擴(kuò)建工程中的應(yīng)用
        讓橋梁樁基病害“一覽無余”
        中國公路(2017年11期)2017-07-31 17:56:30
        CFRP-PCP板加固混凝土梁的抗彎承載力研究
        耐火鋼圓鋼管混凝土柱耐火極限和承載力
        磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
        樁土滑移對樁基臨界荷載影響
        潛艇極限承載力計算與分析
        基于SolidWorks的吸嘴支撐臂有限元分析
        樁基檢測中低應(yīng)變反射波法的實踐應(yīng)用
        河南科技(2014年18期)2014-02-27 14:14:51
        對受壓加勁板極限承載力計算方法的評述
        丰满的少妇av一区二区三区| 亚洲成a∨人片在线观看无码| 国产精品国产三级国产三不| 中文文精品字幕一区二区| 色偷偷888欧美精品久久久 | 无码国产精品色午夜| 亚洲av一区二区在线| 中国孕妇变态孕交xxxx| 在线精品国产一区二区三区| 亚洲偷自拍另类图片二区| 少妇人妻偷人中文字幕| 中文字幕亚洲综合久久天堂av| 亚洲精品一区久久久久久| 国产精品爽爽va在线观看网站| 中文字幕一区二区区免| 人妻久久久一区二区三区蜜臀| 欧美成人免费全部| Y111111国产精品久久久| 漂亮人妻被强中文字幕乱码| 狠狠cao日日橹夜夜十橹| 无码中文字幕日韩专区视频| 亚洲最大无码AV网站观看| 国产福利一区二区三区在线观看 | 五月天中文字幕mv在线| 日韩精品无码久久一区二区三| 成在线人免费无码高潮喷水| 性色av色香蕉一区二区蜜桃| 在线成人爽a毛片免费软件 | 三级全黄的视频在线观看| 免费看av网站在线亚洲| 国产人妻熟女高跟丝袜图片| 福利一区视频| 亚洲天堂av另类在线播放| 熟女人妻中文字幕av| 精品一区二区三区免费播放| 一区二区三区婷婷在线| 久久久大少妇免费高潮特黄| 久久久久亚洲精品无码蜜桃| 亚洲福利视频一区| 亚洲中文字幕高清视频| 日韩精品综合一本久道在线视频|