随着我国国民经济的蓬勃发展,各地掀起了兴建跨河、跨海桥梁的热潮。由于桥梁的跨度不断增大,新型桥的出现,施工控制技术日益受到工程界的关注。毋庸置疑,基础是桥梁结构重要的组成部分之一,没有牢固的基础就不能保证桥梁结构的稳定性。基础施工质量的好坏直接影响到结构的可靠性,而施工平台是大型结构基础施工的前奏。
桩间联系是下部桩柱之间用来加强联系,提高稳定性的构件,桩间联系的形式、刚度及位置的设置对施工平台的稳定性有直接影响。本文在实体模型分析前,对相关的基础理论进行了阐述。首先,介绍了目前国内外深水墩施工平台体系的设计研究现状,阐述深水墩施工平台的特点;接着,对两类稳定问题分别进行较细致的论述,探讨了两类稳定问题的有限元求解方式;然后介绍了波浪理论,着重介绍了线性波浪理论、Stokes 三阶波理论以及Morison 理论。
为了清楚地了解影响施工平台稳定性的因素,研究中采用了多种计算模式:首先,根据施工平台桩间联系的位置,分成三种结构模型;再根据吊机位置的布置,分成六种工况;最后,又采用两种方法分别计算水流力对平台的作用。作者运用ANSYS软件建立了36 种计算模式,通过计算,获得了平台的稳定系数,并绘出三组描述桩
间联系构件水下深度的位置与稳定系数的关系曲线。根据上述曲线,得到以下结论:桩间联系的位置越靠近下部桩柱的底部,施工平台的稳定系数越大,稳定性越好。当然,桩间联系的位置越低,水下作业的施工难度越高。计算施工平台的稳定性,是为了满足安全性、适用性和耐久性的要求,设计时应综合考虑设计和施工两方面的因素,使设计与施工相辅相成。