國(guó)內(nèi)外高樁碼頭抗震性能和設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展Ⅰ震害和抗震設(shè)計(jì)方法.pdf

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1、第6期水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)No.62016年12月HYDRO?SCIENCEANDENGINEERINGDec.2016DOI:10.16198/j.cnki.1009-640X.2016.06.001高樹(shù)飛,貢金鑫,馮云芬.國(guó)內(nèi)外高樁碼頭抗震性能和設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展I:震害和抗震設(shè)計(jì)方法[J].水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào),2016(6):1-8.(GAOShu?fei,GONGJin?xin,FENGYun?fen.Advancesinresearchonseismicperformanceanddesignmethodsforpile?supporte

2、dwharvesPartI:Earthquakedamageandseismicdesignmethods[J].Hydro?ScienceandEngineering,2016(6):1-8.)國(guó)內(nèi)外高樁碼頭抗震性能和設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展Ⅰ:震害和抗震設(shè)計(jì)方法112高樹(shù)飛,貢金鑫,馮云芬(1.大連理工大學(xué)海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連116024;2.聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院,山東聊城252059)摘要:通過(guò)對(duì)高樁碼頭震害的分析,闡明了高樁碼頭破壞的主要原因。在此基礎(chǔ)上,從高樁碼頭抗震設(shè)計(jì)方法、樁?土相互作用、斜樁和樁-上部結(jié)構(gòu)連接的抗震

3、性能等方面,論述了國(guó)內(nèi)外高樁碼頭抗震研究的進(jìn)展,總結(jié)了這些研究成果在高樁碼頭抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中的應(yīng)用,指出了高樁碼頭抗震性能研究的不足及需要深入研究的問(wèn)題。對(duì)國(guó)內(nèi)如何吸收國(guó)外高樁碼頭抗震的研究成果及抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂方向提出了建議。該系列論文分為3部分,此為第1部分,主要介紹了高樁碼頭的震害和破壞形式以及高樁碼頭的抗震設(shè)計(jì)方法。分析表明,基于位移的設(shè)計(jì)方法是國(guó)外高樁碼頭抗震設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向,我國(guó)應(yīng)開(kāi)展相關(guān)研究,將基于力的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修訂為基于位移的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。關(guān)鍵詞:高樁碼頭;震害;破壞形式;抗震設(shè)計(jì)方法+中圖分類(lèi)號(hào):U656?113文獻(xiàn)標(biāo)

4、志碼:A文章編號(hào):1009-640X(2016)06-0001-08港口作為水陸聯(lián)運(yùn)的樞紐,對(duì)區(qū)域和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重的影響。碼頭作為重要的港口設(shè)施之一,對(duì)于維持港口的正常運(yùn)營(yíng)必不可少。碼頭結(jié)構(gòu)除承受其自身重力、堆貨荷載、起重運(yùn)輸機(jī)械荷載、船舶荷載、波浪力等荷載外,對(duì)于處于地震區(qū)的碼頭,還要遭受地震作用。國(guó)內(nèi)外近年來(lái)的港口工程震害表明,碼頭結(jié)構(gòu)在地震作用下易于遭到破壞,并會(huì)帶來(lái)極大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失,如1995年的Hyogoken?Nanbu地震,造成神戶港的維修費(fèi)用高達(dá)55億美元,且由于地震引起的港口運(yùn)營(yíng)中斷僅在1年內(nèi)就造成60億美

5、元的間[1]接經(jīng)濟(jì)損失,因而研究碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)于減輕地震損失具有重要意義。高樁碼頭作為重要的碼頭結(jié)構(gòu)型式之一,具有對(duì)波浪反射小、泊穩(wěn)條件較好、對(duì)挖泥超深的適應(yīng)性強(qiáng)和砂石料用料少等特點(diǎn),并且特別適用于軟土地基,因而在港口工程中得到廣泛應(yīng)用。目前,我國(guó)的高樁碼頭[2]抗震設(shè)計(jì)主要是基于《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTS146-2012)。該規(guī)范采用基于力的設(shè)計(jì)方法,而國(guó)外[3]的主流標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已采用基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法,相對(duì)于基于位移的方法,基于力的方法存在諸多不足之處,如無(wú)法反映結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力之前和之后的性能。而且,我國(guó)規(guī)范仍采用單一的設(shè)

6、防水準(zhǔn),未體現(xiàn)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念。另外在抗震概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施上也存在嚴(yán)重不足,比如我國(guó)規(guī)范仍規(guī)定在樁基布[4-7]置中適當(dāng)增加叉樁,而國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)禁止或限制叉樁的使用,或采用基于位移的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行叉樁的設(shè)計(jì)。我國(guó)高樁碼頭抗震研究始于1976年唐山大地震后,在地震后的數(shù)十年間開(kāi)展了大量理論和試驗(yàn)研究,而隨著時(shí)間推移,由于我國(guó)沿海地區(qū)再未發(fā)生過(guò)破壞性地震,高樁碼頭抗震研究基本停滯不前。隨著我國(guó)港口工程企業(yè)逐步向海外發(fā)展,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)之間存在巨大差異和不足,而國(guó)外很多港口收稿日期:2015-07-16基金項(xiàng)目:交通運(yùn)輸部項(xiàng)目“

7、強(qiáng)震區(qū)港口工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究”(JTSBD201302130)作者簡(jiǎn)介:高樹(shù)飛(1989—),男,安徽蚌埠人,博士研究生,主要從事港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震研究。E?mail:gaosf1989@qq.com2水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)2016年12月都位于強(qiáng)震區(qū),對(duì)此提出了與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)接研究的課題,以期為國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)提供技術(shù)支持。另外,世界范圍內(nèi)地震活動(dòng)日益增強(qiáng),我國(guó)沿海地區(qū)未來(lái)發(fā)生破壞性地震的可能性日漸增大,有必要深入開(kāi)展高樁碼頭抗震研究。因此,本文在對(duì)高樁碼頭震害進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)參考大量相關(guān)文獻(xiàn)的研究,詳述了國(guó)內(nèi)外高樁碼頭抗震研

8、究的進(jìn)展(主要是中國(guó)和美國(guó)的研究,部分涉及日本),并指出存在的不足和今后需深入研究的問(wèn)題,為國(guó)內(nèi)高樁碼頭抗震設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)和規(guī)范的修訂提供參考。1高樁碼頭震害和破壞形式與板樁碼頭

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