船塢底板結構有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、船塢是修建在造船廠內,用來修造船舶的水工建筑物。伴隨我國《船舶工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的發(fā)布,中國船舶工業(yè)產業(yè)體系將更為完善,產業(yè)結構更趨于合理,為滿足造船工業(yè)的蓬勃發(fā)展要求,必然要加大船塢工程的建設力度。近年來,隨著港口中碼頭、船塢等建筑物的不斷增多,可不經處理直接利用的天然優(yōu)良地基卻越來越少,因此將有大量船塢等類似工程修建在軟弱地基上。然而在其復雜地基或軟基上,如何能更好的合理設計出既安全又經濟的船塢底板,成為目前研究人員重點要關注

2、的課題之一。本文以某船塢工程為實例,在軟基上的船塢底板下面打樁,來增強底板的承重能力,并把其看成是樁筏基礎。但其樁土作用機理、受力變形特征的研究還較少,工程技術人員對這種結構與土的相互作用特征還不夠了解,因此需要深入了解其作用機理,分析其受力和變形特征,為相關工程設計提供參考。
　　 本文針對船塢底板結構在軟基上發(fā)展的需求,利用有限元軟件ANSYS在空塢有船、空塢無船及塢內有水等三種不同工況下,對船塢底板受力變形特征及樁與土之間

3、的相互作用進行探討,考慮樁土共同作用下三者之間的聯(lián)系。通過受力分析可知,空塢無船時,板受到塢墻傳遞的壓力和本身的自重,板的內力和變形較小,樁、板所受土壓力值基本相同;空塢有船時,底板的中部發(fā)生較大的彎矩,板和樁發(fā)生不均勻沉降,壓力值有了較大的變化,中部較大;塢內有水作用下,底板發(fā)生較均勻的沉降,樁、板的壓力均明顯增大。使用有限元法計算塢室底板的正應力的結果與彈性地基梁法計算的結果相比,兩種算法的結果的吻合程度比較高,這也說明了ANSYS