梳式防波堤兼码头结构翼板研究

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梳式防波堤兼码头结构是一种探索中的水工结构形式。该结构以非透水梳式沉箱结构为结构主体,在透水梳式沉箱结构的基础上,将沉箱的翼板位置由沉箱中间移至一侧、翼板长度由沉箱中部伸至底部,改善了港内的船舶泊稳条件,从而将结构功能推广到防波堤兼码头。翼板是梳式结构的重要构件,本文通过物理模型试验分析及有限元分析,对梳式防波堤兼码头结构的翼板进行研究。根据物理模型试验,研究梳式防波堤兼码头结构的受力情况,与传统直墙式结构及透水梳式结构之间相比较,并确定翼板设计的外力条件。针对可能的四种支承形式,对翼板进行线弹性有限元分析,对各种支承形式下翼板的应力分布特性及极值应力进行分析与比较,对不同支承形式下的钢筋用量进行比较。对非透水梳式沉箱结构进行振动分析,研究四种支承形式下的翼板是否会与波浪作用发生共振。讨论了分析梳式防波堤兼码头结构工作性能所需要解决的问题:模型的选取、单元的选择、材料的本构模型及破坏准则,混凝土开裂及压碎后的模拟等。对四边简支的钢筋混凝土板进行了算例拟合,拟合结果良好。对翼板工作情况进行模拟,讨论不同支承条件下翼板的开裂特性及变形,综合比较翼板各支承形式的开裂情况、近期实施的可能性及造价,为设计提供参考。通过具体的工程背景,从抗倾稳定性、抗滑稳定性、地基承载力的角度讨论了非透水梳式结构的实用性。
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