蔣建平，劉春林，蔣宏鳴

(上海海事大學(xué) 海洋環(huán)境與工程學(xué)院，上海 201306)

0 引言

由于板樁墻身高度限制板樁結(jié)構(gòu)向深水化發(fā)展，因此該結(jié)構(gòu)主要用于中小型碼頭.板樁結(jié)構(gòu)前墻主要起擋土作用，當(dāng)前墻擋土較高時(shí)，前墻墻后土壓力大，前墻內(nèi)力和變形將成平方增大，這不僅會(huì)增加投資成本，而且還會(huì)增加板樁的危險(xiǎn)性.為了克服這一缺點(diǎn)，人們?cè)谇皦笤黾诱诤煒?，間距分布合理的遮簾樁能利用土拱效應(yīng)承受較大一部分的土壓力以減少前墻的土壓力，再加上鋼拉桿對(duì)前墻和遮簾樁上部的約束，前墻的受力明顯改善，碼頭得以向深水化發(fā)展，稱這種碼頭為遮簾式板樁碼頭［1］.中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院首次設(shè)計(jì)這種全新的碼頭結(jié)構(gòu)形式，并將其應(yīng)用在唐山港京唐港10 萬(wàn)噸級(jí)通用散貨碼頭［2］.目前該新型碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法還不成熟，南京水利科學(xué)研究院對(duì)這種碼頭進(jìn)行離心試驗(yàn)，得出一些遮簾式板樁碼頭的設(shè)計(jì)方法.

司海寶等［3］基于ABAQUS 計(jì)算軟件，利用自行二次開發(fā)的“南水雙屈面土體本構(gòu)模型”探討碼頭結(jié)構(gòu)與地基土體間的相互作用、墻身與樁體變形、拉桿拉力變化以及樁與前墻土壓力和彎矩分布規(guī)律.劉文平等［4］對(duì)遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值分析，研究碼頭面堆載和剩余水壓力對(duì)前墻和遮簾樁彎矩及其軸力的影響.催冠辰等［5］利用數(shù)值分析方法，研究遮簾樁與前墻的距離以及遮簾樁的剛度對(duì)碼頭工作性狀的影響，得出墻樁間距增大會(huì)削弱遮簾樁對(duì)前墻的擋土效果.

以上對(duì)遮簾式板樁碼頭的結(jié)構(gòu)受力和樁土相互作用等方面的研究都基于靜力，對(duì)遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能方面還沒有研究.本文結(jié)合ABAQUS 軟件，利用隱式有限元方法和無(wú)限元邊界，結(jié)合京唐港32#碼頭遮簾樁工程，對(duì)其進(jìn)行地震動(dòng)響應(yīng)研究.同時(shí)輸入水平向和豎直向地震波，分析不同地震加速度峰值情況下地震波對(duì)前墻、遮簾樁、拉桿和錨碇墻的影響，得出一些有用的結(jié)論，為遮簾式板樁碼頭的抗震設(shè)計(jì)提供參考.

1 ABAQUS 動(dòng)力計(jì)算的基本原理

ABAQUS 程序的非線性動(dòng)力學(xué)分析求解的基本方程［6］如下:

得到t +Δt 時(shí)刻的位移、速度向量和達(dá)朗伯力分別表示為

2 三維有限元分析模型

2.1 京唐港32#泊位工程場(chǎng)地條件

為了比較真實(shí)地分析地震動(dòng)對(duì)板樁碼頭結(jié)構(gòu)的影響，以我國(guó)第一個(gè)深水遮簾式板樁碼頭——京唐港32#泊位碼頭結(jié)構(gòu)為背景進(jìn)行動(dòng)力有限元模擬.該碼頭目前已經(jīng)投入使用，碼頭所在位置土層由粉細(xì)砂、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、細(xì)砂和粉土組成［2］.碼頭的前墻和錨碇墻均為地下連續(xù)墻;前墻高27 m，厚1 m;錨碇墻高14.5 m，厚1.2 m;遮簾樁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土長(zhǎng)方形樁，遮簾樁橫截面為1.0 m×2.0 m，間距2.75 m;前墻與遮簾樁之間的距離為3 m.拉桿分為小拉桿和大拉桿，材料均為Q345 高強(qiáng)鋼材.小拉桿連接前墻與遮簾樁，直徑為75 mm;大拉桿連接遮簾樁與錨碇墻，直徑為95 mm.碼頭面高程為4.2 m，碼頭前沿海底標(biāo)高為-16.0 m，極端低水位-1.27 m，正常設(shè)計(jì)水位為0.27 m［4］.碼頭典型斷面見圖1.

圖1 遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)

考慮到三維動(dòng)力有限元計(jì)算工作量較大，本次數(shù)值計(jì)算模擬過程只采用兩根遮簾樁作用寬度進(jìn)行模擬，即寬度為5.5 m，在ABAQUS中建立的三維遮簾樁碼頭模型見圖2.

圖2 碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

2.2 碼頭結(jié)構(gòu)模擬與土參數(shù)

遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)包括前墻、遮簾樁、錨碇墻和拉桿，其中前墻、遮簾樁和錨碇墻采用8 節(jié)點(diǎn)線彈性實(shí)體單元進(jìn)行模擬，均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).拉桿與各構(gòu)件之間的連接方式均采用交接形式.實(shí)際工程中，拉桿作為碼頭結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件之一影響著結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性.為此，當(dāng)拉桿較長(zhǎng)時(shí)，均需要采取措施防止拉桿下垂以免影響其對(duì)結(jié)構(gòu)的拉力，故本文不考慮拉桿自重及其與土之間的相互作用.采用梁?jiǎn)卧M拉桿.數(shù)值模擬中樁采用線彈性模型，因?yàn)闃兜膹椥阅Ａ渴峭恋膹椥阅Ａ康?00 倍以上，相對(duì)來說，土比較軟弱，樁的變形一般不會(huì)很大，故樁采用彈性進(jìn)行模擬是合適的.

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)得到的地質(zhì)資料，并結(jié)合工程實(shí)際對(duì)砂土彈性模量的影響，一般情況下土體的彈性模量為土體壓縮模量的1～5 倍.根據(jù)數(shù)值模擬和實(shí)際需要調(diào)整砂土的參數(shù)，具體見表1.土體采用非相關(guān)聯(lián)流準(zhǔn)則的Mohr-Coulomb 模型，因此必須選取非對(duì)稱求解器進(jìn)行求解，否則可能出現(xiàn)計(jì)算不收斂的情況;同時(shí)考慮土體的剪漲性，剪漲角取土體摩擦角的二分之一.地震歷時(shí)短暫，考慮到土體黏性土較厚，滲透系數(shù)較小，土體孔隙水在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法向外排出，所以數(shù)值計(jì)算過程中水面以上的土層采用天然重度，水面以下的土層采用飽和重度.另外，土體與結(jié)構(gòu)、拉桿采用面面接觸關(guān)系進(jìn)行處理.

表1 各材料計(jì)算參數(shù)

ABAQUS 在分析中引入阻尼有3 種途徑:材料和單元的阻尼、整體阻尼和模態(tài)阻尼.本文采用材料阻尼中的瑞利阻尼，可以在材料里直接定義.瑞利阻尼是與運(yùn)動(dòng)量成正比的單元阻尼矩陣與由內(nèi)部黏滯摩擦而產(chǎn)生的、與應(yīng)變速度成正比的單元阻尼矩陣的線性組合［9］.單元阻尼矩陣為Ce=αMe+βKe，式中:Me為單元質(zhì)量矩陣;Ke為單元?jiǎng)哦染仃?工程上常用α=λω 計(jì)算阻尼中與質(zhì)量相關(guān)的比例系數(shù)α，用β=λ/ω 計(jì)算與剛度相關(guān)的比例系數(shù)β，其中ω為體系圓頻率，可以通過ABAQUS 軟件的振型分析提?。?0］.

與藥物有關(guān)的老年人潛在不適當(dāng)用藥中，我院發(fā)生頻次占前四位的是呼吸系統(tǒng)用藥、血液系統(tǒng)用藥、內(nèi)分泌系統(tǒng)用藥和神經(jīng)系統(tǒng)用藥。

2.3 模型邊界選取及地震波輸入

靜力分析計(jì)算一般只需截取出較大的區(qū)域模擬無(wú)限地基，在邊界上設(shè)置固定邊界就能滿足計(jì)算精度要求.但是對(duì)于用有限元分析波傳播散射問題，要求外波在計(jì)算區(qū)域傳播時(shí)沒有在邊界上反射，一般有兩種處理方法:一是截取的邊界足夠大，計(jì)算期間外波沒有反射回計(jì)算區(qū)域;二是截取一定計(jì)算區(qū)域，并在截?cái)噙吔缟显O(shè)置人工邊界消除波的反射.目前設(shè)置人工邊界條件主要有邊界元邊界、無(wú)限元邊界、透射邊界、黏彈性邊界和黏性邊界等.黏性邊界是黏彈性邊界的一個(gè)特例.每一種邊界都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，本文采用無(wú)限元邊界處理波的反射問題.在巖土工程中，有限元-無(wú)限元的設(shè)置方式合理與否將直接影響到計(jì)算結(jié)果的可靠度.在動(dòng)力有限元分析中特別需要注意:根據(jù)無(wú)限元原理，無(wú)限元是線彈性材料，而無(wú)限域中的波動(dòng)可能是非線性的，但對(duì)于大多數(shù)巖土工程的波動(dòng)問題，無(wú)限元距離近場(chǎng)計(jì)算區(qū)域較遠(yuǎn)都能獲得比較合理的結(jié)果;相反，利用無(wú)限元模擬無(wú)限域?qū)a(chǎn)生比較大的誤差.經(jīng)試算，有限元和無(wú)限元的設(shè)置方法見圖3.左側(cè)無(wú)限元距離前墻70 m，右側(cè)無(wú)限元距離錨碇墻130 m，四周無(wú)限元為100 m.

在動(dòng)力有限元數(shù)值模擬中，地震波的輸入方式處理的合理與否直接影響到計(jì)算結(jié)果的可靠性.在有限元-無(wú)限元耦合的分析模型中，地震載荷以加速度時(shí)程方式作為地震波輸入模型會(huì)使結(jié)構(gòu)的位移時(shí)程產(chǎn)生漂移，以等效載荷的方式輸入地震波會(huì)弱化地震波的作用，而將加速度時(shí)程曲線進(jìn)行二次積分后得到的位移時(shí)程作為地震波輸入方式將會(huì)得到較好的效果［7］，因此本文采用位移時(shí)程作為地震載荷輸入方式，位移時(shí)程地震載荷在模型底部有限元和無(wú)限元的交界處輸入.遮簾式板樁碼頭作為新型的碼頭結(jié)構(gòu)形式，目前還沒有確切的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，為此本文根據(jù)水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(水運(yùn)工程建筑物的地震作用，應(yīng)根據(jù)建筑物型式分別對(duì)縱、橫兩個(gè)方向或其中一個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為8 度、9 度時(shí)，需同時(shí)計(jì)算水平向和豎向地震載荷)取豎向地震載荷為水平向載荷的2/3 進(jìn)行模擬［11-12］.在有限元與無(wú)限元耦合的模型中，同時(shí)輸入水平向和豎向地震載荷存在一個(gè)問題，即豎向地震波在地震波源處反射回計(jì)算區(qū)域而沒有穿透往下的無(wú)限元，這樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)果失真.為了解決這個(gè)問題，需要利用土體自身的阻尼消除波能，本文在設(shè)置邊界時(shí)考慮到這方面的影響.數(shù)值計(jì)算中，由于地震波波長(zhǎng)大于碼頭結(jié)構(gòu)尺寸，故不考慮行波影響.

本文采用典型的地震波Kobe 波，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，只選取Kobe 波前面4～25 s 的顯著波段，總歷時(shí)為21 s.為了比較不同加速度峰值下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)情況，根據(jù)以下公式進(jìn)行加速度峰值調(diào)整:

式中:a'(t)和a'max分別為調(diào)整后地震加速度曲線和峰值;a(t)和amax分別為調(diào)整前地震加速度曲線和峰值.圖4為Kobe 波調(diào)整前的加速度時(shí)程曲線和位移時(shí)程曲線.

3 計(jì)算結(jié)果分析

3.1 動(dòng)力計(jì)算模型驗(yàn)證

通過提取模型節(jié)點(diǎn)的加速度時(shí)程曲線驗(yàn)證本文邊界設(shè)置的合理性，輸入加速度峰值為0.1g 的位移時(shí)程地震波.提取圖3(b)中A，B和C 點(diǎn)的水平向和豎向的加速度時(shí)程，見圖5.

由圖5可知，地面各點(diǎn)的加速度峰值和波形與入射波基本吻合.遮簾式板樁碼頭附近場(chǎng)地的地震加速度時(shí)程曲線與輸入的地震水平加速度時(shí)程曲線相似，但由于前墻擋土較高，而且存在遮簾樁，碼頭結(jié)構(gòu)附近場(chǎng)地(A點(diǎn))的加速度時(shí)程曲線存在較大差異.該方法證明地震波的輸入方式和邊界處理符合要求，結(jié)果可靠.從提取的加速度時(shí)程曲線可見，豎向加速度峰值放大作用比較明顯，符合已有規(guī)律.

3.2 結(jié)構(gòu)彎矩分析

由圖7(a)可見，地震加速度峰值每增大0.1g，最大負(fù)彎矩較震前最大負(fù)彎矩增加10%，而最大正彎矩增幅較最大負(fù)彎矩小.從整體彎矩?cái)?shù)值看，最大負(fù)彎矩與最大正彎矩?cái)?shù)值相差并不很大，而且都與加速度峰值呈線性關(guān)系，即最大彎矩均隨地震載荷的增大而增大.

遮簾樁是碼頭結(jié)構(gòu)研究的重點(diǎn)之一，遮簾樁承擔(dān)部分前墻側(cè)向土壓力，以使得前墻側(cè)向土壓力和彎矩減少.［13-14］地震動(dòng)力分析表明，遮簾樁在地震過程中為減少前墻土壓力所發(fā)揮的作用更大，可增強(qiáng)前墻的抗震性能.與前墻彎矩分布相比較，遮簾樁負(fù)彎矩較大，而正彎矩較小.地震加速度峰值越大，遮簾樁負(fù)彎矩越大，正彎矩卻略減少(見圖6(b)).遮簾樁負(fù)彎矩增幅遠(yuǎn)大于前墻彎矩最大彎矩增幅，證明地震過程中碼頭土體向海側(cè)移動(dòng)明顯，土壓力對(duì)遮簾樁作用更大.遮簾樁承擔(dān)較大動(dòng)土壓力，使前墻承受的土壓力減小，因此前墻在震后彎矩增幅不大.由圖7(b)可知，當(dāng)?shù)卣鸺铀俣确逯禐?.5g 時(shí)，遮簾樁彎矩為11 500 kN·m，較靜力計(jì)算結(jié)果5 310 kN·m增大6 190 kN·m，增幅116.6%.由圖6(b)可以看出，地震加速度峰值每增大0.1g，遮簾樁負(fù)彎矩大約增加21%.地震加速度峰值與板樁最大彎矩成線性關(guān)系.

圖6(c)給出錨碇墻在不同地震加速度峰值震后的彎矩變化規(guī)律.從圖中可以看出，地震加速度峰值越大，錨碇墻最大正負(fù)彎矩就越大.震前最大負(fù)彎矩為-227 kN·m，震后最大負(fù)彎矩分別為-291，-385，-509，-645，-760 kN·m，相對(duì)于震前最大負(fù)彎矩增幅分別為28%，70%，124%，184%，235%.由此可見，錨碇墻震后彎矩增幅比前墻和遮簾樁彎矩增幅大得多，出現(xiàn)最大負(fù)彎矩的位置均為拉桿與錨碇墻的連接處，因此對(duì)遮簾式板樁碼頭進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意此處彎矩的急劇增大，以減少錨碇墻對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響.

3.3 拉桿拉力分析

數(shù)值模擬設(shè)置的前后各兩根拉桿的兩個(gè)相同位置的拉桿拉力相等.遮簾式板樁碼頭的前拉桿是小拉桿，后拉桿是大拉桿.由于拉桿的拉力直接影響前墻的穩(wěn)定性，研究拉桿拉力在地震載荷作用下的拉力變化時(shí)程變得十分重要.圖8為拉桿拉力時(shí)程曲線，動(dòng)力有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，后拉桿所受的拉力大于前拉桿.無(wú)論是在地震過程中還是震后，后拉桿拉力的變化幅度都大于前拉桿拉力:前拉桿震前拉力為871 kN，0.5g 加速度峰值震中拉桿拉力增到1 588 kN，增幅82.3%，而且增幅在后期減小;后拉桿震前為1 526 kN，地震加速度峰值每增大0.1g，拉桿拉力震后增大約25%，與遮簾樁相比較，增幅略大.前后拉桿地震動(dòng)最大響應(yīng)時(shí)間不同，后拉桿反應(yīng)滯后前拉桿:前拉桿拉力最大值基本上都出現(xiàn)在地震開始后6.92 s;后拉桿拉力最大值則出現(xiàn)在地震開始后8.18 s 時(shí)刻.從輸入的地震波時(shí)程曲線可知，時(shí)間為6.9 s 時(shí)加速度峰值最大，最大位移出現(xiàn)時(shí)刻為6.28 s，由于地震波從地基底部入射到結(jié)構(gòu)需要一段時(shí)間，從構(gòu)件地震動(dòng)最大反應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)刻看，前拉桿最大響應(yīng)時(shí)間發(fā)生在最大地震波載荷出現(xiàn)之前，后拉桿作用的范圍較大，其最大反應(yīng)出現(xiàn)在地震波加速度峰值之后.從曲線外形看，拉桿拉力時(shí)程曲線與地震波位移時(shí)程曲線較相似.由圖9可知，地震過程中前拉桿和后拉桿拉力與地震加速度峰值呈線性關(guān)系.

3.4 土壓力分析

在靜力計(jì)算過程中，前墻后設(shè)置的遮簾樁承擔(dān)了部分前墻側(cè)向土壓力，然而遮簾樁是間隔設(shè)置的，使得碼頭結(jié)構(gòu)體系的土壓力分布變得非常復(fù)雜.在地震作用下，遮簾樁間土壓力和遮簾樁陸側(cè)土壓力分布是否還存在土拱效應(yīng)，以及這種土拱效應(yīng)能否有利于減少前墻側(cè)向土壓力而使得前墻的抗震性能得到增強(qiáng)，需要進(jìn)一步研究.

圖10 給出前墻、遮簾樁陸側(cè)及錨碇墻海測(cè)土壓力分布.隨著地震加速度峰值的增大，震后前墻陸側(cè)海底標(biāo)高以上土壓力分布規(guī)律基本沒有變化，在前墻頂部拉桿附近土壓力略有增加，但增幅不明顯.與拉桿連接處至海底標(biāo)高處，前墻陸側(cè)震后土壓力分布基本一樣，從而可以看出遮簾樁的設(shè)置有利于減少地震作用后前墻土壓力對(duì)前墻的作用，有利于前墻的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性.前墻彎矩增幅較小是因?yàn)檎鸷笄皦Φ年憘?cè)土壓力增幅不大，前墻上部陸側(cè)土體向海側(cè)移動(dòng)的位移也較小.前墻海底標(biāo)高以下的土壓力有所增加，并且前墻底部向海側(cè)稍微移動(dòng)，使得土應(yīng)力重新分布，前墻的內(nèi)力分布有所改善.

從震后遮簾樁陸側(cè)土壓力變化看，震后沿整根遮簾樁身的土壓力分布都是增加的.對(duì)于海底標(biāo)高(-16 m)以上的部分，遮簾樁陸側(cè)土壓力分別比震前土壓力增大10%，18%，34%，53%和72%.與前墻陸側(cè)土壓力變化情況相比較可知，設(shè)置遮簾樁后，震后遮簾樁上部區(qū)域前墻的土壓力沒有顯著增加，仍維持遮簾樁所發(fā)揮的功能.而海底標(biāo)高以下部分的土壓力卻顯著增大，震后土壓力比震前分別增大44%，88%，130%，172%和210%，下部土壓力增幅遠(yuǎn)大于上部土壓力的增幅，從而極大地維護(hù)遮簾樁的整體穩(wěn)定性，進(jìn)而改善由于地震后土體向海側(cè)傾斜而導(dǎo)致的前墻土壓力增大，使得結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，這也是遮簾樁碼頭抗震性能好的主要原因.

研究地震動(dòng)土壓力有利于分析結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)情況，特別是研究地震作用下前墻和遮簾樁的地震土壓力.限于篇幅，本文只分析在前墻與遮簾樁標(biāo)高相同、加速度峰值為0.5g 地震載荷作用下動(dòng)土壓力的時(shí)程變化.由圖11可知，不同標(biāo)高下土壓力的時(shí)程分布規(guī)律存在較大差異:遮簾樁的動(dòng)土壓力時(shí)程曲線變化幅度較大;前墻海底標(biāo)高以上的動(dòng)土壓力時(shí)程曲線變化很少;海底標(biāo)高以下則變化幅度較大.兩種動(dòng)土壓力時(shí)程曲線形狀相似，前墻最大動(dòng)土壓力出現(xiàn)在地震開始后6.26 s，遮簾樁則在9.64 s，分別接近前后拉桿地震動(dòng)最大響應(yīng)時(shí)間.海底標(biāo)高以下，前墻動(dòng)土壓力比遮簾樁的大.從時(shí)程曲線可以看出，前墻受地震影響最大的是海底標(biāo)高以下的土壓力，在地震中前墻下部土壓力變化大會(huì)影響前墻踢腳穩(wěn)定性，遮簾樁動(dòng)土壓力沿墻身發(fā)布的動(dòng)土壓力幅值在不同位置出現(xiàn)的時(shí)間不相同.前墻抗震設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮動(dòng)土壓力對(duì)海底標(biāo)高以上前墻結(jié)構(gòu)的影響，而海底標(biāo)高以下的則需考慮.遮簾樁最大彎矩增幅與拉桿拉力增幅相當(dāng)，然而土壓力的增加主要出現(xiàn)在遮簾樁身上，土壓力的增幅約為遮簾樁彎矩增幅的兩倍，土壓力增幅越大，結(jié)構(gòu)內(nèi)力增幅越大.從動(dòng)土壓力時(shí)程曲線可知，最大動(dòng)土壓力出現(xiàn)的時(shí)間范圍基本在地震中的6～9 s 之間，拉桿最大拉力也出現(xiàn)在此范圍內(nèi)，最大動(dòng)土壓力影響結(jié)構(gòu)最大響應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間.

4 結(jié) 論

基于ABAQUS 軟件計(jì)算平臺(tái)，利用隱式有限元方法和無(wú)限元邊界，結(jié)合京唐港32#碼頭遮簾樁工程，對(duì)遮簾式板樁碼頭在不同地震加速度峰值情況下進(jìn)行三維動(dòng)力有限元分析.同時(shí)輸入水平向和豎向地震波，豎向地震載荷為水平向地震載荷的2/3.通過數(shù)值計(jì)算得到以下結(jié)論:

(1)地震后，前墻和遮簾樁的最大彎矩與地震加速度峰值成線性關(guān)系，地震加速度峰值每增大0.1g，最大彎矩較震前最大彎矩增加10%，而遮簾樁最大彎矩則相應(yīng)約增加21%，前墻與遮簾樁震后彎矩增幅不相同.錨碇墻震后彎矩增幅比前墻和遮簾樁彎矩增幅大得多，出現(xiàn)最大彎矩的位置均為拉桿與錨碇墻的連接處.

(2)小拉桿拉力比大拉桿拉力小，地震過程中大拉桿最大拉力增幅比小拉桿大.大小拉桿地震動(dòng)最大響應(yīng)時(shí)間不相同，大拉桿拉力在震中平均增大約25%，與遮簾樁相比較，增幅略大.從曲線外形看，拉桿拉力時(shí)程曲線與地震波位移時(shí)程曲線較相似.

(3)隨著地震加速度峰值的增大，震后前墻陸側(cè)海底標(biāo)高以上土壓力分布規(guī)律變化不大，而下部土壓力則相對(duì)較大.震后遮簾樁陸側(cè)土壓力變化較大，沿整根遮簾樁身陸側(cè)土壓力分布都是增加的，海底標(biāo)高以下的土壓力增幅遠(yuǎn)大于海底標(biāo)高以上的土壓力增幅.震前、震中和震后，遮簾樁承擔(dān)部分土壓力明顯，前墻土壓力增幅不明顯，仍維持遮簾樁所發(fā)揮的作用，使得結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定.

(4)前墻陸側(cè)土動(dòng)壓力變化存在以下規(guī)律，海底標(biāo)高以上土壓力在地震過程中基本保持不變，在設(shè)計(jì)前墻地震動(dòng)土壓力時(shí)可以忽略，海底標(biāo)高以下的動(dòng)土壓力變化較大，需考慮地震動(dòng)對(duì)土壓力的影響.遮簾樁動(dòng)土壓力沿墻身變化較大，動(dòng)土壓力幅值在不同位置出現(xiàn)的時(shí)間不相同，抗震設(shè)計(jì)需要考慮土壓力的影響.

［1］黃偉，潘泓，王燕燕.全遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)遮簾樁合理間距確定［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2012，8(1):129-134.

［2］劉文平，鄭穎人，雷用，等.遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值分析［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32(S1):136-141.

［3］司海寶，蔡正銀，俞縉.遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)與土共同作用3D 數(shù)值模擬分析［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2012，45(5):182-190.

［4］劉文平，鄭穎人，蔡正銀，等.遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)有限元分析［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32(4):573-577.

［5］崔冠辰，蔡正銀，李小梅，等.遮簾式板樁碼頭工作機(jī)理初探［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2012，34(4):762-766.

［6］張文元.ABAQUS 動(dòng)力學(xué)有限元分析指南［M］.香港:中國(guó)圖書出版社，2005.

［7］李麗.基于ABAQUS 的高速公路隧道地震動(dòng)力響應(yīng)研究［D］.成都:西南交通大學(xué)，2009.

［8］費(fèi)康，張建偉.ABAQUS 在巖土工程中的應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2010.

［9］陳國(guó)興.土石壩地震工程學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2007.

［10］顧淦臣，沈長(zhǎng)松，岑威鈞.土石壩地震工程學(xué)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2009.

［11］中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，交通部第一航務(wù)工程勘探設(shè)計(jì)院.JTJ225-98 水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:人民交通出版社，1999.

［12］CHRISTIE S R，P E，G E.Seismic design methods for anchored sheet pile bulkheads［C］// Ports 2010:Building on the Past，Respecting the Future.Jacksonville，F(xiàn)lorida:Am Soc of Civil Engineers，2010:203-212.

［13］李景林，王劍平，蔡正銀，等.遮簾樁方案改造板樁碼頭離心模型試驗(yàn)研究［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2006，28(8):978-982.

［14］李元音，劉永繡.遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的空間有限元法分析［J］.港工技術(shù)，2005(S):37-40.