港口码头结构的抗震设计探析韦作仪

港口码头结构的抗震设计探析韦作仪

韦作仪

广西八桂工程监理咨询有限公司广西南宁530012

摘要：随着现代社会的发展，对港口码头结构抗震设计的重视也在逐步提高。为了避免地震对港口码头造成的经济损失，应加强其抗震能力，这也是海洋经济可持续发展的基础。首先，本文分析了港口结构，然后港口码头结构抗震设计的具体措施进行了分析，讨论了高桩码头结构的抗震设计，希望能够提供港口工程的设计在未来一定的建议。

关键词：抗震设计；抗震措施；港口码头；码头结构

1前言

随着我国经济的快速发展，货物的进出口越来越依赖于水运交通的运输。港口码头作为水路运输枢纽，直接关系到我国对外贸易和经济发展。然而，在中国地震多发地区，如渤海、东南沿海和北部湾，地震被列为破坏港口的主要因素。因此，最大限度地减少对港口建设造成的地震破坏，使直接或间接经济损失最小化，已成为港口工程建设的核心课题。港口码头结构的抗震设计得到了业界和学术界越来越多的重视，相应的理论和技术也得到了迅速的发展。从源头上加强港口码头的抗震结构是一种有效的方法。在此背景下，通过对不同港口码头结构抗震设计方法的对比分析，指导港口工程建设具有重要的现实意义。

在国内外贸易非常发达的今天，如果沿海地区发生比较大的地震而使码头遭到重创，其损失将不可估量。因此，做好港口水工建筑物的抗震设计，防患于未然是非常重要的。国内外对建筑、桥梁等结构抗震设计的研究更加深入，特别是唐山地震后，地震设计的概念和方法发生了前所未有的变化。然而，我国港口码头抗震设计研究处于非常缓慢的状态，没有足够的重视，其次是缺乏研究力量。

此外，港口码头地震参考的许多规定是建筑物的结构，水利工程的研究成果，但港口的水力结构和施工、水利工程结构的抗震响应和破坏机制则完全不同。沿海或内河岸坡的港口结构，在地震反应的作用下也不同。重力式码头和板桩码头墙通常回填砂，地震倾向于液化；高桩码头通常建在松软的地基上，地震经常发生在大变形中。此外，地震时的大尺度滑动和流动也是港口结构破坏的主要特征。一般来说，港口结构的结构可以被结构本身破坏大变形是港口码头损坏的重要特征。因此，海港建筑物的抗震设计应考虑其自身的特点。此外，随着我国改革开放的发展和国民经济的发展，水运工程和港口建设近年来发展迅速。此外，随着大型船舶的发展，水工结构的规模不断增大，水工结构的规模不断扩大，对水运工程结构的抗震设计提出了新的要求。在此背景下，对港口水工结构抗震设计的研究是十分必要的。

2港口码头的结构

港口码头建在内陆银行或海岸，在港口码头的结构中，重力式码头，板桩码头和高桩码头是最常见的结构形式。重力式的码头主要是在沉箱或海底的其他地方重力式挡土体结构；板桩码头由锚锭结构、板桩墙及周边土壤组成。

3港口码头结构的抗震设计及抗震措施

港口码头的抗震设计和相应的抗震措施应该选择根据不同的码头结构、地震强度，土壤条件，液化土的厚度、深度和位置，强化的可行性措施，工程造价的经济和时间成本综合考虑，为了实现地震的效果，最好的工程造价和工期。

在高强度区域的重力码头，岩石的浇注可以填满墙，可以用移动的土压力减小。如果在频繁的地区域内，内部的布置和平面布置应该是简单的，并且应该尽可能的集中位置和减轻建筑物的重量，这样它就能减少地震的负荷，同时也能增加结构本身的稳定性。在重力式码头结构的抗震设计中，除了对码头滑动阻力的计算和对倾覆的阻力，同时也应是对其结构和残余变形水平的垂直沉降变形。此外，还应加强结构的完整性。重力式墩柱，如方形、重力式码头等，应综合起来以提高，可采取以下措施:首先，尽量减少方块层数，可在方块之间可以预留出竖向空洞和槽，插入型钢或钢笼，并灌入水泥混凝土；其次，胸墙最好采用现场浇注法，并联成一块。为了防止沉降，可以提高地基承载力，并采用真空预压、强夯法和打桩的方法处理。而桩码头和高桩码头在地基处理中，其方式与重力码头基本一致。（板桩码头结构设计，在地震发生时，最好用致密的沙石代替挡土墙，以避免锚锭的结构位移或码头表面的沉降。在高强度区域，最好采用叉桩锚碗（锭），对上一级的荷载力的稳定性转移到上端，它也可以在张力上，提高容量，也可以适当增加顶帽梁；叉桩的位置应该知道尽可能多的排架自尊反应相对较大，所以能承受更大的垂直压力，也应该尽可能对称布置，这样可以避免水平力桩后也有相反的情况；此外，在结构设计中应考虑整体结构，在同一板式墩上的锚碗的结构应保持一致。

在高桩码头结构的抗震设计中，还应考虑到基础桩的设计和码头相对于水平纵轴的纵向刚度。终端平面布局应该尽可能的平坦和简单。如果平面比较复杂，也应该使用分型法，例如，当地震接头设置时，船坞平面应该被分成几个独立的单位。上部结构应采用高强度、轻质量，并具有良好的整体性结构和结构的组成部分可以为重力，同时地震惯性力降低，也可提供良好的刚度。在码头前后，可以设置缓冲材料，以减少喷桩的冲击。在高桩码头结构的抗震设计中，应注意桩基与水平轴的结构以及桥墩的纵向刚度应尽量采用。震区高桩码头应采用应力混凝土桩。码头结构布置简单、整洁。如果平面比较复杂，建议采用劈裂法，如设置地震层将pier平面分割成几个独立单元。上部结构应采用轻、高强度、组合结构和构件，以减少结构自重和地震惯性力，并提供较好的刚度。码头的前后平台设置了缓冲材料，以减轻冲击的影响。

4港口码头结构的地震破坏比较分析

重力式码头的结构稳定性是基于其自身的刚性重量，而地震波的动力效应则是重力式码头的地震荷载作用。如果地基很硬，地震造成的典型破坏是海向的位移和倾斜；如果地基由松散的回填土或自然松散的沙土组成，则破坏形式包括墙体底面的整体变化，以及大位移、斜面和向海的沉降。板桩码头是典型的土体结构相互作用系统，各成员的受力状况和屈服情况各不相同。地震中典型的破坏形式是由其结构条件和岩土条件决定的，首先是结构的强度和其次位移。当地震的内力超过结构的承载力时，会造成锚固、板桩墙、拉杆、土体等变形或破坏，导致码头失去稳定性。此外，板桩墙后回填土在高水位时处于饱和状态，在强地震作用下会产生向上的孔隙水压力和液化现象。高桩码头主要是空气渗透性结构，并保持了梁结构的稳定性。在强地震作用下，挡土墙内的土容易松动，挡土墙是水平位移和旋转。同时，水平土压力会导致滑坡或弹性塑性位移和变形。尤其在地震力作用下，码头边坡的变形使桩承受着巨大的内力；桩顶和桩尖的埋设使边坡的边坡产生较大的弯矩。边坡的不均匀沉降使土体的负摩阻力产生了一定的应力。因此，桩的强度设计是抵御地震对码头结构破坏的关键。

5结束语

加强港口码头的抗震能力，实现港口的可持续运行和区域和全国经济发展。本文主要分析讨论了重力式码头、板式桩码头、桩码头三个最常用的港口码头结构、地震破坏机理以及相应的抗震设计方法和地震措施。通过定向结构设计和抗震措施的应用，最大限度地提高港口码头的抗震能力，从而避免不必要的土地地震损失，实现港口经济的可持续发展。

参考文献

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