近日,中国水运建设行业协会公布了2016年度“中国水运建设行业协会科学技术奖”的评选结果,我院陈达教授主持完成的“高桩码头结构分段设计理论和方法”荣获二等奖。
该成果针对我国现有高桩码头分段长度设计、凹凸缝设计、分段处结构型式的不足,通过模型分析和现场观测验证,研究了温度差、码头平面布置形式、上部结构特性、桩自由长度和布置形式、地质条件等对码头上部结构附加应力、变形,以及桩的附加弯矩和内力的影响规律;结合高桩码头的工作特性和使用要求,提出了工程区域的温度差是控制高桩码头分段长度的主要因素,并基于结构力学矩阵位移法理论,建立了高桩码头上部结构纵向温度变形的简化计算方法;形成了以桩的附加弯矩、上部结构附加应力和结构段端部温度变形进行多目标控制的高桩码头结构分段长度设计方法;基于接触力学理论,研究了高桩码头面板凹凸缝的破坏机理,提出了以缝齿、缝槽最大塑性应变和等效应力的同步性为控制目标的凹凸缝优化设计思路及设计方法;针对现有高桩码头分段处结构型式的不足,开发了可有效控制码头相邻段的横向不协调位移,并满足纵向自由伸缩的新型分段处结构型式及成套设计方法。
研究成果对于提高设计效率,科学确定码头分段长度,减少横向排架数量,降低工程投资,延长码头使用寿命,减少后期维护费用等均具有重要的作用。不但为设计单位提供了设计依据和可靠的设计方案,同时也为相关规范的修订奠定了重要的基础,对于完善高桩码头的设计和施工技术,推动港口工程领域科学技术的进步与发展具有重要的意义。