材料非线性对整体卸荷式板桩码头的抗震影响

摘 要：本文利用abaqus数值分析软件研究了材料非线性对整体卸荷式板桩码头的抗震影响。结果表明：考虑材料非线性能有效减小整体卸荷式板桩码头前板桩墙和卸荷平台桩基的弯矩，同时对减小码头水平位移也有一定作用。

关键词：卸荷平台；板桩码头；材料非线性；地震响应

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.207

0 引言

整体卸荷式板桩码头 ，就是在前板桩墙的后面布置一组群桩基础和卸荷平台，并通过卸荷平台把前板桩墙和灌注桩连为一体。司玉军[1]通过离心模型试验，分析了整体卸荷式板桩码头的受力变形，记录了前墙弯矩分布、桩身轴力分布、拉杆拉力等数据。张西文[2]分析了不同地震强度下卸荷式板桩码头前板桩墙的内力分布。本文利用abaqus建立二维有限元-无限元耦合模型，研究材料非线性对整体卸荷式板桩码头的受力影响。

1 数值分析模型

某港区整体卸荷式板桩码头前板墙墙厚1m，墙底标高为-30m；岸壁前沿岸壁底标高为-15m，顶面标高为5m；卸荷平台下设4排灌注桩，灌注桩排架间距为3.5 m，桩底端标高为-50m，桩身直径为1m；拉杆为Φ80mm钢拉杆，距码头前沿46m处设置锚碇墙，锚碇墙厚度为1m，墙底标高-10m。板桩墙、卸荷平台、锚定墙、拉杆具体参数见下表。土体采用摩尔库伦模型，钢筋混凝土采用塑性损伤模型，混凝土参数采用张劲[3]在abaqus混凝土塑性损伤模型参数验证中的研究成果。模型采用四节点缩减积分实体单元模拟。土体简化为两层，上层为粉土，下层为黏土。本文采用瑞利阻尼模拟材料阻尼，阻尼比参考蒋建平[4]在基于ABAQUS的板桩码头地震动力响应研究中的成果。

2 模型试验结果分析

通过前墙水平位移随高程的分布如图1，可以看出线性材料和非线性材料位移分布趋势相似，线性材料最大水平位移是0.26m，而非线性材料最大水平位移是0.23m。

前墙弯矩随高程的分布如图2，由图可知线性材料最大正弯矩为117600N/m，最大负弯矩为124200N/m，非线性材料最大正弯矩为99050N/m，最大负弯矩为97940N/m。非线性材料的最大正弯矩要比线性材料最大正弯矩小18.7%，非线性材料的最大负弯矩要比线性材料最大负弯矩小26.8%。

3 结论

材料线性与材料非线性的桩身内力差距较大，考虑材料非线性对优化整体卸荷式板桩码头结构设计和分析抗震能力十分重要。

⒖嘉南祝

[1]司玉军，曾友进，解占强等.整体卸荷式板桩码头结构离心模型试验研究[J].水利水运工程学报，2009.

[2]张西文，唐小微，冯现大，关云飞.卸荷式板桩码头地震液化灾害三维数值模拟[J].港口科技，2015.

[3]张劲，王庆扬，胡守营，王传甲.abaqus混凝土塑性损伤模型参数验证[J].建筑结构，2008.

[4]蒋建平，刘春林，蒋宏鸣等.基于ABAQUS的板桩码头地震动力响应研究[J].水运工程，2013

作者简介：陈文俊（1993-），男，安徽芜湖人，硕士研究生，研究方向：码头抗震研究。