“深水板桩码头新结构关键技术研究与应用”助力我国板桩码头设计水平跃居国际领先位置
2018-01-13 08:47   建设工程学部

建设工程学部唐小微教授参加的 “深水板桩码头新结构关键技术研究与应用”荣获国家科技进步二等奖。该项目由大连理工大学与中交第一航务工程勘察设计院、南京水利科学研究院、唐山港集团和天津深基工程有限公司合作,开发了四种深水板桩码头新结构和配套技术,使板桩码头最大等级由原来的3.5万吨级提高到20万吨级,并适用于粉细砂场地,实现了板桩码头大型化、深水化发展的突破,使我国板桩码头设计水平跃居国际领先位置。

我国规划建港的海岸线总长约4500公里,其中天然水深和地质条件好的岸线基本利用殆尽,剩余岸线多处于粉砂质和淤泥质地区,总长度超过2000公里。板桩码头结构能够充分发挥其节省天然岸线、施工工期短、工程造价低等优点,是此类地区优先选用的码头结构型式。受制于受力和变形的复杂性,直至2000年,国内建成的最大板桩码头仅为3.5万吨级,传统的单锚板桩结构已无法适应港口泊位深水化发展的需要。

本项目针对板桩码头深水化存在的关键问题,依托国家863计划项目及30多项重大工程科研项目,组织科研、设计、建设和施工方面的5家单位联合攻关,历经14年的不断探索,先后开发了“半遮布式”“全遮帘式”“分离卸荷式”和“带肋板的分离卸荷式”4种板桩码头新结构,并从设计理论、计算方法、模拟技术、监测技术、抗震技术、施工技术等方面进行系统研究,形成了深水板桩码头成套技术。将我国板桩码头结构最大等级从3.5万吨级提升至20万吨级,建成了世界上最大吨级的板桩码头。

唐小微教授在项目中负责深水板桩码头新码头结构抗震关键技术研究,开发了板桩码头-可液化场地相互作用自适应动力数值分析方法及其数值模拟软件系统,对三排卸荷桩和两排卸荷桩不同结构形式进行了优化对比,改进了抗震措施,确定了最优抗震效果的卸荷式板桩码头的结构形式,并验证了目标场地细砂层发生局部液化时新结构各项指标满足抗震设计要求。为20万吨级板桩码新结构提供了抗震关键技术,

该成果已在唐山港京唐港区和曹妃甸港区成功应用,建成了57个5万-20万吨级板桩码头深水泊位,码头长度14.7公里,年货物通过能力达2.58亿吨,为“京津冀协同发展”国家战略实施提供了重要的技术支撑。新结构还推广应用到江苏盐城港滨海港区等港口建设。成果己纳入《板桩码头设计和施工规范》、《码头结构设计规范》和《港口工程离心模型试验技术规程》等行业标准。该项成果有力推动了水运行业科技进步,社会经济效益显著,对我国水运工程技术走向世界具有重要意义。该成果经鉴定整体上达到国际领先水平,先后获得省部级特等奖1项,一等奖2项,二等奖2项。相关研究共获得发明专利15项,实用新型专利11项。

唐小微教授在日本京都大学获得土木工学博士学位,后在京都大学防灾研究所任日本学术振兴会特聘研究员,2006年回国。目前在大连理工大学建设工程学部和海岸与近海工程国家重点实验室任教授、博士生导师、岩土工程研究所副所长。从事岩土地震工程和海洋岩土工程领域的研究工作。主持完成国家自然科学基金、973子课题和863子课题等多项重要科研项目。发表论文120篇。

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