2. 哈尔滨工业大学土木工程学院, 哈尔滨 150001;
3. 交通运输部天津水运工程科学研究所, 天津 300000
2. School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;
3. Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, Ministry of Transport, Tianjin 300000, China
0 引言
随着贸易量的日益增加，对港口码头建设发展的要求越来越高。作为港口靠泊设施中最常见的码头结构型式之一，高桩码头的优点主要体现在砂、石料用量少和对挖泥超深的适应性强及舶稳条件好，所以在我国码头建设方面得到了广泛应用。高桩码头桩基常位于近岸饱和松散砂层场地，其地基土体极易在地震作用下导致桩基失效；同时高桩码头抵抗水平力作用较弱、地震破坏隐蔽且维修困难。所以，对高桩码头的研究应给予足够的重视。
目前，针对高桩码头的研究国内外学者已做了大量工作。岸坡土体与桩相互作用是近岸高桩码头设计中的关键问题，其相互作用机理也是困扰工程界和学术界的难题。该问题中，桩基不仅要承受上部结构传递的竖向荷载，而且还要承担岸坡土体侧向变形引起的水平荷载，这是一个典型的被动桩与岸坡土体相互作用的问题，受力特性相当复杂[1]。目前高桩码头设计中，并没有考虑岸坡土体的倾斜效应，仍将高桩码头岸坡土体作为水平场地考虑。针对这一问题，廖雄华等[2]提出一套桩基-岸坡土体相互作用耦合分析方法，并对现有p-y曲线中的极限强度进行折减，以解释岸坡土体倾斜效应；秦建敏[3]通过改进桩-土界面的模拟方法，改善了接触面之间的滑移、接触状态，也在一定程度上弱化了岸坡土体海侧方向的位移。但是，由于土体向海侧方向的移动，使得斜坡场地码头桩基受力表现出典型的被动桩与岸坡相互作用的问题，所以将桩基和岸坡作为整体，研究其共同作用的应力和变形，计算结果能很好地反映出被动桩基受力变形特点、群桩效应和土体屈服特性[1, 4]。类似地，有学者针对码头岸坡被动桩工作特性及桩基-岸坡相互作用，建立了对应的有限元模型，分析了桩基在侧向土体推力作用下的工作性状及特点，认为岸坡土体变形引起的桩基位移和内力不可忽视，并指出了影响桩、梁和岸坡体系变形的主要因素[5-8]。
高桩码头失效机理，涉及桩-土相互作用、土体和桩基大变形及非线性、桩基空间布置、地基土层分布、桩基与上部结构连接方式及地震引起的惯性和运动相互作用等[9-10]，是桩基-岸坡复杂的动力相互作用过程。唐山地震后，基于天津新港码头桩基的破坏，一些研究者从高桩码头桩基震害入手，综合桩-土相互作用对码头抗震性能的影响，研究地震引起岸坡永久变形作用下，码头桩基的破坏形式和失效机理，据此提出抗震设计优化方案和改进措施[11-12]。考虑到塑性铰作为桩基失效的显著特征之一，一些研究者通过确定桩基塑性铰的发生和发展过程，明确结构力的传递途径及机构演变过程，从而阐明桩基的屈服机制、薄弱环节及破坏类型[13]。基于有限元方法和Winkler地基梁模型，研究者进行了地震下地基液化导致码头岸壁的失效机理和有效应力分析[14-15]，提出了高桩码头的静力失稳临界荷载计算方法[16]，分析了非地震作用对码头桩基变形机制和失效模式的影响[17-18]。徐鹏举等[19]基于振动台试验，提出了液化场地桩-土-桥梁结构地震相互作用简化分析方法，并通过试验验证简化分析方法的可靠性。考虑到地震过程中惯性和运动相互作用效应，Iai[20]针对高桩码头岸坡的倾斜和桩基不同自由长度，给出了全直桩高桩码头的3种典型失效模式。另外，当桩基因桩身出现塑性铰、破坏或折断而产生不均匀沉降时，会导致出现塑性铰与沉降的耦合失效模式[9]。
关于高桩码头桩基的物理模型试验主要有离心机试验、振动台试验和现场加载试验。以1995年Kobe地震中破坏Takahama码头高桩为原型，Takahashi等[21]进行了离心机模型试验，研究了重力式沉箱的高桩码头结构动力特性。一些学者采用高桩码头桩基离心机试验研究了在岸坡侧向变形作用下桩基的应力和位移特征，并提出了码头桩基-岸坡稳定简化计算方法[22-24]。考虑到地震中高桩码头与上部结构连接处最容易发生破坏，研究者针对该连接部位进行了大量的足尺试验[25-26]。
由于受实际码头结构尺寸及试验条件的限制，越来越多的研究者把目光放在了数值模拟研究上。Shafieezadeh等[27]针对典型高桩码头结构二维、三维有限元数值模拟表明：采用二维数值模型并不能解释三维响应的特性。因此，为更好再现近岸高桩码头桩基结构地震响应特性，需开展大型三维数值模拟分析。考虑实际码头结构平面布置的规则性，通常选取高桩码头典型的结构段进行分析[28-30]。随着计算机技术的发展，其计算能力大幅提升，针对实际码头结构，精细的数值计算模型越来越得到研究者的广泛青睐。如Doran等[31]针对土耳其Iskenderun港的高桩码头桩基进行整个结构静力Pushover分析。Gao等[32]采用类似的响应结果、考虑桩-土相互作用和码头结构的布置，系统地提出了高桩码头桩基等效阻尼比计算方法。Nagao等[33]通过精细建模提出了一种考虑地震残余位移和地震动变化的高桩码头简化可靠度估算方法。
综上所述，针对高桩码头桩-土-平台结构动力相互作用，国内外学者已做了大量研究工作，涉及到试验研究、破坏机理及数值模拟等多方面。高桩码头简化分析方法不需要建立复杂的数值模型且计算快、效率高，易被工程师接受，广泛应用于高桩码头地震响应分析，但是针对高桩码头动力相互作用简化分析及桩基特性对高桩码头地震响应的影响等研究仍存在不足。本文主要介绍了多结构段高桩码头的抗震简化分析方法，并分析了桩基特性对高桩码头地震响应的影响。
1 高桩码头简化分析模型建立在高桩码头简化分析中，用基于位移的非线性纤维梁-柱单元模拟桩，用弹性梁-柱单元模拟码头面板(平台)，桩与面板的重力通过节点施加，其中面板上各节点所施加重力为其节点所承担面积的重力之和，桩-土相互作用通过定义一系列非线性土弹簧单元实现。高桩码头结构体系布置如图 1所示，土层分布如图 2所示，各土层的力学特性见表 1。需要说明的是，本文中所涉及的数值模拟全部基于开源有限元数值计算平台OpenSees(open system for earthquake engineering simulation)完成。基于此，最终建立的高桩码头简化分析模型如图 3所示。
|
| 图 1 高桩码头体系布置 Fig. 1 Configuration of pile-supported wharf system |
|
|
|
| 图 2 土层剖面 Fig. 2 Profile of soil layers |
|
|
| 土层编号 | 土层种类 | 密度/(t/m3) | 内摩擦角/(°) | 剪切模量/MPa | 体积模量/MPa | 黏聚力/kPa |
| Ⅰ | 回填土 | 1.82 | - | |||
| ⅡA | 松砂 | 1.72 | 27 | 55.0 | 150.0 | - |
| ⅡB | 密砂 | 2.00 | 29 | 75.0 | 200.0 | - |
| ⅡC | 中密砂 | 1.92 | 28 | 65.0 | 175.0 | - |
| ⅢA | 软黏土 | 1.76 | - | 80.2 | 374.3 | 80.1 |
| ⅢB1 | 硬黏土 | 1.84 | - | 83.9 | 391.3 | 107.6 |
| ⅢB2 | 硬黏土 | 1.84 | - | 83.9 | 391.3 | 135.1 |
| ⅣA | 密砂 | 2.00 | 45 | 186.2 | 868.0 | - |
| ⅣB | 非常密实砂 | 2.08 | 48 | 278.5 | 1 300.0 | - |
| Dike | 碎石 | 2.24 | 45 | 141.0 | 1 363.0 | 20.0 |
|
| 图 3 高桩码头简化分析模型 Fig. 3 Simplified analysis model of pile-supported wharf |
|
|
如图 1所示，码头沿纵向总长度为317.2 m，可以看作是由52条厚度均为6.1 m的结构段组成。上部结构由6排直径为0.61 m的八角形竖向混凝土桩支撑，各排桩间距及岸坡坡度见图 1b，坡度为1.00∶1.67，除桩排E与桩排F间距为3.7 m，其余各排桩间距均为6.7 m。短桩分布在E排中(图 1a中用虚线圈出)，桩长17.8 m，其余均为长桩，桩长42.0 m。考虑到以往研究者多取其1个排架(二维)或1个结构段(三维)进行研究，忽略了相邻排架或结构段之间存在的相互作用，而全部桩的模拟计算量太大且不易收敛, 本文的简化分析中，取4个结构段共48根桩进行模拟，确定的计算区域如图 1a中红色框所示，桩的编号见图 1a。
1.2 桩-土相互作用在简化分析模型中，桩-土相互作用的模拟采用OpenSees中的零长度单元模拟，通过在零长度单元中定义3类弹簧材料，即：p-y弹簧(p为桩侧土体抗力，y为桩身变形)、t-z弹簧(t为桩周摩阻力，z为桩身竖向位移)和Q-z弹簧(Q为桩端阻力，z为桩端竖向位移)。其中，p-y弹簧和t-z弹簧分别代表桩-土水平向作用和桩-土竖向作用，Q-z弹簧代表桩尖的桩-土竖向作用。在桩-土相互作用模拟中，采用3类弹簧单元能够模拟土体与桩基界面在地震作用下出现的摩擦、滑移和分离等情况。同时这3类弹簧所代表的曲线随着地震荷载的施加而动态变化，能够有效地模拟地震过程中桩-土相互作用[34]。具体的桩-土相互作用模拟的连接方式如图 4所示。对于每个处于土层中的桩节点，均增设2个相同位置的节点，即节点1和2。桩节点与节点1之间采用equalDOF连接，保证两节点具有相同的平动位移，节点1和2采用非线性零长度单元连接，节点2完全固定。
|
| 图 4 桩-土相互作用模拟 Fig. 4 Modeling of soil-pile interaction |
|
|
通过定义不同土层中3类弹簧材料参数，以模拟不同土层中桩-土相互作用。在此以黏土层为例，对OpenSees中3类弹簧材料进行简要的介绍。
p-y弹簧采用PySimple1材料模拟桩侧土的水平抗力，此材料由极限土抗力pult(取式(1)与(2)较小值)、土体抗力达到极限抗力一半时的桩身变形量y50(由式(3)确定)以及最大阻力与极限土抗力的比值Cd(建议值为0.3)确定。
(1) 
(2) 
(3) 式中：γ为土体的饱和重度；J为土体黏稠度系数；cu为黏土不排水抗剪强度；D为桩身直径；d为桩的埋深；ε50为达到土体极限应力50 %时对应的应变。
t-z弹簧采用TzSimple1材料模拟桩周土的竖向摩阻力，此材料由极限桩周摩阻力tult(由式(4)确定)和桩侧土抗力达到极限承载力一半时的桩身竖向位移量z50(由式(5)确定)确定。
(4) 
(5) 式中：α为无量纲参数，当cu与计算点处上覆土有效应力p0比值ψ＞1时，α=0.5ψ－0.5，当ψ ≤1时，α=0.5ψ－0.25；As为桩身单元面积；yult为桩侧土体极限位移，一般取0.05D。
Q-z弹簧采用QzSimple1材料模拟桩尖土的竖向抗力作用，此材料由桩尖的极限抗力qult(由式(6)确定)和桩尖土抗力达到极限承载力一半时的桩尖位移量q50(由式(7)确定)确定。
(6) 
(7) 式中：q为单位桩尖极限承载力；Ap为单桩桩尖面积；zult为桩尖土的极限位移值，一般取0.1D。
以上公式中的详细信息和砂土的公式见文献[35]。以F排桩所在位置为代表，图 5a为循环荷载曲线，图 5b-d为在典型深度下不同土弹簧材料在循环荷载下的力-位移响应关系。
|
| a. 加载模式；b. p-y弹簧；c. t-z弹簧；d. Q-z弹簧。 图 5 不同弹簧力-位移响应 Fig. 5 Force-displacement response of different springs |
|
|
在简化分析方法中，为了考虑桩基的非线性，桩基采用基于位移的非线性梁-柱单元模拟。纤维截面的约束和非约束混凝土采用Kent-Scott-Park本构模型，该模型不考虑混凝土的受拉特性。钢筋采用Giuffre-Menegotto-Pinto单轴各向同性应变硬化本构模型，材料参数见表 2和3。桩横截面如图 6a所示，离散成纤维截面如图 6b所示，混凝土和钢筋材料在循环荷载下(图 5a)的应力-应变响应如图 6c-e，最终得到桩截面的弯矩-曲率关系见图 6f。
| 抗压强度/MPa | 抗压强度对应的应变 | 压碎强度/MPa | 压碎强度对应的应变 | |
| 约束混凝土 | -74.9 | -0.005 | -63.0 | -0.018 |
| 非约束混凝土 | -49.0 | -0.002 | 0 | -0.004 |
|
| a. 桩截面；b. 纤维截面；c. 约束混凝土；d. 非约束混凝土；e. 钢筋；f. 弯矩-曲率。fc′. 28 d混凝土抗压强度; fcu.混凝土压碎强度; εc.28 d混凝土抗压强度对应应变; εcu.混凝土压碎强度对应应变; fy.钢筋屈服强度; σlnit.钢筋初始预应力。 图 6 钢筋混凝土桩的模拟 Fig. 6 Modelling of reinforced concrete pile |
|
|
为了得到桩基更明显的动力响应，采用较大的地震动输入加速度，即将1994年Northridge地震中Rinaldi台站记录S48W分量(图 7)沿模型基底水平方向输入。注意这里暂不考虑土层传播对地震动的影响，即没有进行地震动反演分析。
|
| 图 7 基底输入加速度时程 Fig. 7 Base input acceleration time history |
|
|
为考查桩基特性对高桩码头地震响应的影响，基于上述建立的高桩码头简化分析模型，通过改变相应的桩基特性参数进行分析，主要包括混凝土抗压强度、钢筋屈服强度和钢筋弹性模量。所选参数参照JGJ/T 405—2017《预应力混凝土异型预制桩技术规程》[36]规范取值。根据前期研究成果[37]可知，考虑到上部面板与桩顶刚性连接，面板位移与桩顶位移一致；另外，由于桩排F的自由桩长最短，在相同桩顶位移情况下，桩排F顶的所受弯矩最大。所以，在后面地震响应分析中，主要针对上部面板位移(即桩F1顶位移)和桩F1顶弯矩两个关键地震响应进行分析。
2.1 混凝土抗压强度的影响图 8为不同混凝土抗压强度情况下桩截面的弯矩-曲率关系。由图 8可知，随着混凝土抗压强度增加，屈服曲率与弯矩承载力均增大，且混凝土抗压强度越高，截面达到屈服曲率后刚度退化阶段越不明显。
|
| fc. 混凝土抗压强度。 图 8 混凝土抗压强度对桩截面弯矩-曲率响应的影响 Fig. 8 Influence of concrete compressive strength on moment-curvature response of pile section |
|
|
图 9为不同混凝土抗压强度情况下桩F1顶位置的水平位移与弯矩响应时程。在地震初始阶段即0~3 s时间段内，混凝土抗压强度对位移与弯矩的影响很小；总体来说，在3~13 s时间段内，混凝土抗压强度越大，位移和弯矩幅值越小，且随着地震时间的增加，幅值变化程度逐渐变大；在13~20 s时间段内，混凝土抗压强度越大，位移和弯矩幅值越大。其中，位移峰值随混凝土抗压强度的增加而变小，震后残余位移与弯矩随混凝土抗压强度增加而变大。
|
| 图 9 混凝土抗压强度对桩顶位移和弯矩的影响 Fig. 9 Influence of concrete compressive strength on displacement and moment of pile top |
|
|
图 10为不同钢筋屈服强度情况下桩截面的弯矩-曲率关系。由图 10可知，钢筋屈服强度越大，同一曲率下截面的弯矩承载力越大。在达到屈服曲率后，截面的弯矩承载力基本呈现退化现象，与其他情况不同的是，钢筋屈服强度为1 670 MPa时，截面在达到屈服曲率后，截面弯矩承载力出现短暂的下降后开始增大。造成这种差别的原因可能是截面开裂后混凝土逐渐失去作用，而主要由钢筋起作用，钢筋屈服强度的不同导致截面承载力的变化规律不一致。
|
| 图 10 钢筋屈服强度对桩截面弯矩-曲率响应的影响 Fig. 10 Influence of steel yield strength on moment-curvature response of pile section |
|
|
图 11为不同钢筋屈服强度情况下桩F1顶水平位移与弯矩响应时程。在地震初始阶段即0~2.5 s时间段内，钢筋屈服强度对位移与弯矩的影响很小；在2.5~10.5 s时间段内，其对桩基的地震响应影响逐渐增大，即随着钢筋屈服强度增加，桩顶位移和弯矩幅值增大；在10.5~20.0 s时间段内，钢筋屈服强度越大，位移和弯矩的幅值变化程度越大。其中，位移和弯矩峰值随钢筋屈服强度的增加而增大，而残余位移和弯矩与钢筋屈服强度并不是呈规律的正比或反比关系，这可能是因为结构所耗散的地震能量多，不仅因为其承担的地震作用较大，还因为结构本身产生了较大的变形[38]。
|
| 图 11 钢筋屈服强度对桩顶位移和弯矩的影响 Fig. 11 Influence of steel yield strength on displacement and moment of pile top |
|
|
图 12为不同钢筋弹性模量情况下桩截面的弯矩-曲率关系。由图 12可知，在常见的钢筋弹模量情况下，桩截面的弯矩-曲率响应几乎没有明显变化，这主要可能是钢筋的弹性模量变化范围较小。图 13为不同钢筋弹性模量情况下桩F1顶水平位移与弯矩响应时程。由图 13可知，钢筋的弹性模量对位移和弯矩几乎没有影响。综上所述，在实际设计时可适当减少考虑钢筋弹性模量的变异性。
|
| E. 钢筋弹性模量。 图 12 钢筋弹性模量对桩截面弯矩-曲率响应的影响 Fig. 12 Influence of steel elastic modulus on moment-curvature response of pile section |
|
|
|
| 图 13 钢筋弹性模量对桩顶位移和弯矩的影响 Fig. 13 Influence of steel elastic modulus on displacement and moment of pile top |
|
|
由前面分析可知，对截面承载能力影响较大的是混凝土抗压强度和钢筋屈服强度，但单一变量的参数变化对桩的位移和弯矩影响并不明显，且在实际工程中仅考虑单一变量的变化也不够合理。在此选择3组混凝土抗压强度与钢筋屈服强度变量，即fc=40 MPa，fy=620 MPa；fc=80 MPa，fy=980 MPa；fc=120 MPa，fy=1 670 MPa，进一步分析混凝土抗压强度和钢筋屈服强度对桩顶位移和弯矩的影响。
图 14为3组变量下桩截面弯矩-曲率响应。由图 14可知，只有在钢筋屈服强度为1 670 MPa时，截面在达到屈服曲率后承载能力出现增大的现象。结合图 8和图 10可知，钢筋屈服强度是截面达到屈服后承载力增加的主要因素。
|
| 图 14 混凝土抗压强度和钢筋屈服强度对桩截面弯矩-曲率响应的影响 Fig. 14 Influence of concrete compressive strength and steel yield strength on moment-curvature response of pile section |
|
|
图 15为3组变量下桩F1顶水平位移与弯矩响应时程。2.5~8.0 s，随着地震激励的施加，混凝土抗压强度与钢筋屈服强度的同时增加使得桩位移和弯矩响应均增大；在8.0 s以后，3组的位移和弯矩响应幅值变化与混凝土强度和钢筋屈服强度的同时增大并不成一致的变化规律，第二组情况下对地震作用的减弱效果最明显。其中，位移和弯矩峰值与混凝土抗压强度和钢筋屈服强度基本成正比关系。
|
| 图 15 混凝土抗压强度和钢筋屈服强度对桩顶位移和弯矩的影响 Fig. 15 Influence of concrete compressive strength and steel yieldstrength on displacement and moment of pile top |
|
|
本文根据实际高桩码头结构，建立了高桩码头简化分析模型，详细给出了简化分析模型的建立途径；然后分析了混凝土抗压强度和钢筋屈服强度及弹性模量对高桩码头关键地震响应的影响；最后探讨了混凝土抗压强度和钢筋屈服强度联合作用对关键地震响应量的影响。基于以上研究，所得结论如下：
1) 混凝土抗压强度与钢筋屈服强度对高桩码头结构的地震响应影响较大，钢筋弹性模量对其影响较小，在设计时可减少对钢筋弹性模量变异性的考虑。
2) 对于截面达到屈服曲率阶段后的承载能力，钢筋屈服强度起到主要作用，原因是钢筋在屈服后其抵抗变形能力会恢复，之后才达到钢筋的强度极限。钢筋屈服强度过低时，截面在达到屈服曲率后，钢筋的“强化阶段”并不能使截面的弯矩承载力增大，所以钢筋屈服强度不宜太小。在钢筋屈服强度相同的情况下，混凝土抗压强度的增加，使得截面的屈服曲率和弯矩承载力增大，降低了结构的位移和弯矩峰值。
3) 混凝土强度与钢筋屈服强度的同时增加，使得截面的承载能力变强，但结构对地震能量的耗散能力与其并不成正比。过大的混凝土强度和钢筋屈服强度虽然使截面的承载能力更强，但结构对地震能量的耗散能力相对减弱。在设计时，应综合考虑混凝土抗压强度与钢筋屈服强度的选取，注意保证结构刚度、强度以及变形能力的协调与统一。
| [1] |
谢雄耀, 黄宏伟, 杜军. 某深水港岸坡桩基码头设计方案有限元分析[J]. 地下空间与工程学报, 2005, 1(7): 1104-1108. Xie Xiongyao, Huang Hongwei, Du Jun. Application of FEM to Analyzing Pile-Groups Design of an Dock Sturcture in a Harbour[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering, 2005, 1(7): 1104-1108. |
| [2] |
廖雄华, 张克绪. 天津港高桩码头桩基-岸坡土体相互作用的数值分析[J]. 水利学报, 2002, 33(4): 81-87. Liao Xionghua, Zhang Kexu. Numercial Analysis of Pile-Soil Interaction in Long-Piled Wharf of Tianjin Port[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2002, 33(4): 81-87. DOI:10.3321/j.issn:0559-9350.2002.04.016 |
| [3] |
秦建敏. 青岛港木质高桩码头变形预报与稳定性数值分析[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2003. Qin Jianmin. Deformation Prediction and Stability Numerical Analysis of Wooden Pile-Supported Pier in the Qingdao Harbor[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2003. |
| [4] |
张石平. 高桩码头体系受力变形特性静动力分析[D]. 大连: 大连海事大学, 2013. Zhang Shiping. Static and Dynamic Analyses of the Characteristics of Deformation and Internal Forces of a Piled Wharf System[D]. Dalian: Dalian Maritime University, 2013. |
| [5] |
梁丰收. 码头岸坡被动桩工作特性及岸坡桩基相互作用分析[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2010. Liang Fengshou. Study on the Property of Passive-Pile in Wharf Bank and the Interaction Between the Slope and Piles[D]. Chongqing: Chongqing Jiaotong University, 2010. |
| [6] |
祝振宇, 王元战, 李越松, 等. 高桩码头-岸坡相互作用有限元数值模拟[J]. 中国港湾建设, 2006, 26(2): 1-4. Zhu Zhenyu, Wang Yuanzhan, Li Yuesong, et al. Finite Element Analysis of Interaction Between Piled-Wharf and Slope[J]. China Harbour Engineering, 2006, 26(2): 1-4. DOI:10.3969/j.issn.1003-3688.2006.02.001 |
| [7] |
Lee J K, Park S H, Kim Y. Transverse Free Vibration of Axially Loaded Tapered Friction Piles in Heterogeneous Soil[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2019, 117: 116-121. DOI:10.1016/j.soildyn.2018.11.012 |
| [8] |
Ma J, Liu F, Gao X, et al. Buckling and Free Vibration of a Single Pile Considering the Effect of Soil-Structure Interaction[J]. International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2017, 18(4): 1850061. |
| [9] |
王雪婷. 中日美高桩码头抗震设计方法对比研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2010. Wang Xueting. Comparative Study on Seismic Design of Pile Supported Wharf in China, Japan and the United States[D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2010. |
| [10] |
张学峰, 苗如松. 高桩承台基础损伤状态服役性能仿真分析及损伤评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(3): 1006-1016. Zhang Xuefeng, Miao Rusong. Simulation Analysis and Condition Assessment of Service Performance for Damaged High-Pile Foundation[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2020, 50(3): 1006-1016. |
| [11] |
许锡宾. 从天津港码头设施的震害谈高桩码头结构设计[J]. 水运工程, 1993(4): 18-22. Xu Xibin. Discussion on Structural Design of Pile-Supported Wharf from Earthquake Damage of Tianjin Port Facilities[J]. Port and Waterway Engineering, 1993(4): 18-22. DOI:10.16233/j.cnki.issn1002-4972.1993.04.006 |
| [12] |
衣伟. 考虑桩土相互作用高桩码头单桩地震反应[J]. 港口工程, 1997(4): 30-33. Yi Wei. Seismic Response of Single Pile in Pile-Supported Wharf Considering Soil-Pile Interaction[J]. China Harbour Engineering, 1997(4): 30-33. |
| [13] |
李颖, 贡金鑫. 考虑桩土相互作用的高桩码头非线性地震反应分析[J]. 水利水运工程学报, 2010(2): 92-99. Li Ying, Gong Jinxin. Nonlinear Seismic Response Analysis of Wharf Structure Considering Soil-Pile Dynamic Interaction[J]. Hydro-Science and Engineering, 2010(2): 92-99. DOI:10.3969/j.issn.1009-640X.2010.02.016 |
| [14] |
袁野, 唐小微. 循环弹塑性本构模型在港口沉箱码头抗震理论中的应用[J]. 中国港湾建设, 2011, 31(3): 13-16. Yuan Ye, Tang Xiaowei. Application of Cyclic Elasto-Plastic Model on Seismic Theories in Port of Caisson Quay[J]. China Harbour Engineering, 2011, 31(3): 13-16. DOI:10.3969/j.issn.1003-3688.2011.03.004 |
| [15] |
刘晓, 唐小微, 栾茂田. 地基液化导致沉箱码头破坏及地基加固方法的非线性数值分析[J]. 防灾减灾工程学报, 2009, 29(5): 518-523. Liu Xiao, Tang Xiaowei, Luan Maotian. Nonlinear Numerical Analysis of Caisson Quay Failure Due to Soil Liquefaction and of Soil Strengthen Method[J]. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering, 2009, 29(5): 518-523. |
| [16] |
曹胜敏. 高桩码头桩竖向荷载下静动力学行为研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2008. Cao Shengmin. Research on Static-Dynamic Mechanical Behaviors of Pier Pile Under Vertical Load[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2008. |
| [17] |
王多垠, 杨洋, 黄然, 等. 墩柱梁板式码头结构在三峡库区的推广应用[J]. 水运工程, 2011(12): 91-94. Wang Duoyin, Yang Yang, Huang Ran, et al. Popularization and Application of Pier Beam Slab Terminal Structure in Three Gorges Reservoir[J]. Port and Waterway Engineering, 2011(12): 91-94. DOI:10.3969/j.issn.1002-4972.2011.12.020 |
| [18] |
张昊, 高玉峰, 谭慧明, 等. 遮帘式板桩码头变形机制有限元分析[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(7): 81-85. Zhang Hao, Gao Yufeng, Tan Huiming, et al. Finite Element Analysis on Deformation Mechanism of Sheet-Pile Quay Wall with Barrier Piles[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2014, 31(7): 81-85. DOI:10.3969/j.issn.1001-5485.2014.07.015 |
| [19] |
徐鹏举, 唐亮, 凌贤长, 等. 液化场地桩-土-桥梁结构地震相互作用简化分析方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2010, 40(5): 1121-1127. Xu Pengju, Tang Liang, Ling Xianzhang, et al. Simplified Analysis Method for Seismic Pile-Soil-Bridge Structure Interaction in Liquefying Ground[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2010, 40(5): 1121-1127. |
| [20] |
Iai S. Seismic Performance-Based Design of Port Structures and Simulation Techniques[C]//International Workshop on Earthquake Simulation in Geotechnical Engineering. San Diego: University of San Diego, 2001: 1-12.
|
| [21] |
Takahashi A, Takemura J. Liquefaction-Induced Large Displacement of Pile-Supported Wharf[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2005, 25(11): 811-825. DOI:10.1016/j.soildyn.2005.04.010 |
| [22] |
陈永战, 魏汝龙. 桩基码头岸坡与桩基相互作用的试验研究[J]. 水利水运科学研究, 1993(3): 256-266. Chen Yongzhan, Wei Rulong. Experimental Study on the Interaction Between Bank Slope and Pile Foundation of Wharf[J]. Hydro-Science and Engineering, 1993(3): 256-266. |
| [23] |
王年香. 码头桩基与岸坡相互作用的数值模拟和简化计算方法研究[D]. 南京: 南京水利科学研究院, 1998. Wang Nianxiang. Numercial Analysis and Simplified Analytical Methods for the Interaction Between Pile-Supported Pier and Bank Slope[D]. Nanjing: Nanjing Hydraulic Research Institute, 1998. |
| [24] |
侯瑜京, 韩连兵, 梁建辉. 深水港码头围堤和群桩结构的离心模型试验[J]. 岩土工程学报, 2004, 26(5): 594-600. Hou Yujing, Han Lianbing, Liang Jianhui. Centrifuge Modeling of Sea Dike and Pile Groups in a Habour[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2004, 26(5): 594-600. DOI:10.3321/j.issn:1000-4548.2004.05.004 |
| [25] |
Roeder C W, Graff R, Soderstrom J, et al. Seismic Performance of Pile-Wharf Connections[J]. Journal of Structural Engineering, 2005, 131(3): 428-437. DOI:10.1061/(ASCE)0733-9445(2005)131:3(428) |
| [26] |
Blandon C A, Bell J K, Restrepo J I, et al. Assessment of Seismic Performance of Two Pile-Deck Wharf Connections[J]. Journal of Performance of Constructed Facilities, 2010, 25(2): 98-104. |
| [27] |
Shafieezadeh A, DesRoches R, Rix G J, et al. Three-Dimensional Wharf Response to Far-Field and Impulsive Near-Field Ground Motions in Liquefiable Soils[J]. Journal of Structural Engineering, 2012, 139(8): 1395-1407. |
| [28] |
Su L, Lu J, Elgamal A, et al. Seismic Performance of a Pile-Supported Wharf: Three-Dimensional Finite Element Simulation[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2017, 95: 167-179. DOI:10.1016/j.soildyn.2017.01.009 |
| [29] |
陶桂兰, 陈祥, 王定. 高桩码头叉桩布置形式抗震性能分析[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2012, 40(4): 469-474. Tao Guilan, Chen Xiang, Wang Ding. Seismic Performance Analysis of Fork Pile Arrangement Type of High-Pile Wharf[J]. Journal of Hohai University (Natural Sciences), 2012, 40(4): 469-474. DOI:10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.019 |
| [30] |
Shah D. Seismic Fragility Analysisof Pile Supported Wharf for Some Important Port Sites in Gujarat[J]. Journal of Structural Engineering, 2020, 47(2): 111-123. |
| [31] |
Doran B, Shen J, Akbas B. Seismic Evaluation of Existing Wharf Structures Subjected to Earthquake Excitation: Case Study[J]. Earthquake Spectra, 2015, 31(2): 1177-1194. DOI:10.1193/021713EQS035M |
| [32] |
Gao S, Gong J, Feng Y. Equivalent Damping Ratio Equations in Support of Displacement-Based Seismic Design for Pile-Supported Wharves[J]. Journal of Earthquake Engineering, 2016, 21(3): 1-38. |
| [33] |
Nagao T, Lu P. A Simplified Reliability Estimation Method for Pile-Supported Wharf on the Residual Displacement by Earthquake[J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2020, 129: 105904. DOI:10.1016/j.soildyn.2019.105904 |
| [34] |
Boulanger R W, Curras C J, Kutter B L, et al. Seismic Soil-Pile-Structure Interaction Experiments and Analyses[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 1999, 125(9): 750-759. DOI:10.1061/(ASCE)1090-0241(1999)125:9(750) |
| [35] |
Boulanger R W, Kutter B L, Brandenberg S J, et al. Pile Foundations in Liquefied and Laterally Spreading Ground during Earthquakes: Centrifuge Experiments and Analyses[R]. Davis: Center for Geotechnical Modeling, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, 2003.
|
| [36] |
预应力混凝土异型预制桩技术规程: JGJ/T 405-2017[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2017. Technical Specification for Prefabricated Special-Shaped Piles of Prestressed Concrete: JGJ/T 405-2017[S]. Beijing: China Architecture and Building Press, 2017. |
| [37] |
Su L, Wan H P, Dong Y, et al. Seismic Fragility Assessment of Large-Scale Pile-Supported Wharf Structures Considering Soil-Pile Interaction[J]. Engineering Structures, 2019, 186: 270-281. DOI:10.1016/j.engstruct.2019.02.022 |
| [38] |
罗弘. 谈结构在地震作用下的能量反应分析[J]. 中外建筑, 2005(3): 108-109. Luo Hong. Energy Response Analysis of Structures Under Seismic Action[J]. Chinese and Overseas Architecture, 2005(3): 108-109. DOI:10.3969/j.issn.1008-0422.2005.03.051 |