有限元軟件在墩式碼頭設計中的應用

摘 要：本文主要結合工程實例，介紹如何簡化高樁墩臺式碼頭的計算模型，并利用有限元軟件對該結構形式的碼頭進行分析計算，根據計算結果，開展設計工作。本文對計算模型的簡化，可作為類似工程提供參考和借鑒的依據。

關鍵詞：高樁；墩臺；有限元

1 工程概況

擬建工程坐落于射陽港綜合經濟區，位于射陽河河口內側，裁灣河南側岸線，其對面為射陽港電廠。本工程碼頭泊位總計2個，引橋1座，泊位總長度為262.5m，寬度為32m，碼頭頂面高程為+4.0m，碼頭前沿底標高為-6.0m，并需滿足風電裝運基地風力發電機安裝、調試及海上運輸的要求。碼頭主體部分采用高樁梁板的結構型式，根據風力發電機組裝工藝設計，碼頭上共設置了3個風力發電機組裝臺位（后稱“風機基礎”）。

2 簡化計算模型

3 建立有限元模型

4 根據計算結果進行設計工作

利用已經得到的計算數據，可對計算模型進行進一步的簡化，例如，將墩臺簡化成橫、縱向的連續梁進行計算，計算簡圖如圖2所示。模型簡化后，可利用結構力學求解器[3]或者其他軟件，進行彎矩、剪力等值的求解，從而進行墩臺承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的計算。

5 分析總結

近年來，有限元軟件在港口工程的設計工作中得到了大力的推廣和應用，在體會著計算軟件帶來方便的同時，也感受到了一些軟件的局限性。例如，在進行實體模型的計算時，計算結果中不包含彎矩選項。在該項目中筆者將實體結構簡化成了一定寬度的連續梁，并將使用整體模型計算中得到的樁端彎矩和樁身軸力以支座荷載的型式加載在連續梁上進行計算，這樣就可以計算出該寬度范圍內實體部分的彎矩，從而進行后續的設計工作?！?br>