ANSYS模拟分析：施工期单排架钢套管受力与变形

"单排架钢套管施工期间受力及变形分析 (2013年)" 本文主要探讨了在宝钢马迹山人工基床全直桩矿石码头的建设过程中，单排架钢套管在施工阶段所受到的力和变形情况。研究通过运用ANSYS有限元分析软件，来量化分析钢套管嵌入岩层的深度以及人工基床的厚度对其力学性能的影响。在相同的水位、波高和嵌岩深度45cm、基床厚度7.0m的条件下，作者比较了物理模型试验的结果，得出结论：单排架桩的数量优选为4根。 文章指出，钢套管的受力和变形是工程设计和施工中的关键考虑因素，因为这直接影响到码头结构的稳定性和耐久性。嵌岩深度是决定钢套管稳定性的重要参数，它决定了钢套管与地基的连接强度。而人工基床的厚度则影响着上部结构的荷载传递和分布，以及对地基的保护作用。在实际工程中，合理选择这两项参数可以优化结构设计，降低工程成本，同时保证施工安全。 通过对ANSYS模拟结果的分析，研究人员发现，适当增加钢套管的嵌岩深度可以增强其抵抗外部荷载的能力，减少因水位变化、波浪冲击等引起的变形。同时，基床厚度的增加能够提供更稳定的支撑，减少由于地基沉降导致的钢套管受力不均。然而，过大的嵌岩深度和基床厚度可能会增加施工难度和成本，因此需要在经济性和安全性之间找到平衡。 在对物理模型试验结果进行对比后，研究人员建议在特定条件下，采用4根单排架桩的设计方案。这种配置在保证结构稳定的同时，能有效控制钢套管的受力和变形，避免过度应力集中，从而延长码头的使用寿命。 这项研究对同类工程的设计和施工具有重要的指导意义。它不仅提供了关于如何根据具体工况选择合适的钢套管嵌岩深度和基床厚度的理论依据，还强调了在工程实践中结合数值模拟和实验验证的重要性。对于港口海岸及近海工程领域的专业人士来说，这些发现可以作为优化设计方案和提高工程质量的参考依据。 关键词：马迹山港；嵌岩桩；单排架；人工基床；钢套管；ANSYS有限元模型 中图分类号：U656.113 文献标志码：A 文章编号：1671-7147(2013)02-0205-05 这项研究展示了科研人员对港口工程中复杂问题的深入理解和解决能力，对未来的工程实践具有积极的推动作用。