高桩码头上部结构受力特征试验实验报告
一、试验目的、要求
高桩码头上部结构受力特征试验主要是通过试验了解板梁式高桩码头的组成结构、传力机理，了解在垂直荷载作用下板梁式高桩码头的受力特征，包括纵梁、横梁的受力特征。
1、在垂直外荷载作用下码头#人梁振弦式应变计的频率测试； 2、在垂直外荷载作用下码头横梁振弦式应变计的频率测试。
二、试验的基本原理
高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式之一。它的工作原理是通过桩台把码头上的荷载分配给桩，桩再把荷载传到地基中。 板梁式高桩码头上部结构 主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。面板、纵梁、横梁均采用连 续结构，纵横梁采用不等高的连接方式，横梁搁置在桩帽上。前门机轨道梁下 布置一对双重桩，后门机，轨道梁下布置一对叉桩，中纵梁下布置单亘桩。靠船 掏件采用悬臂梁式。整个上部构件采用整体连接方式。
垂直方向的荷载，包括上部结构自重力、固定设备自重力、堆货荷载、起重运输机械荷载、铁路荷载等以及分布力和集中力的形式由面板→纵梁→横梁→桩基→地基。 1
如图1所示，在边纵梁每一跨下部粘贴 5 个振弦式应变计，自右向左（从码头后方向前方看）编号为 020到 034，采点箱通道编号也为020到 034。中横梁每一跨下部粘贴 3个振弦式应变计，自码头后方向码头前沿编号为 000到 008，采点箱通道编号也为 000到008。 图1
三、试验设备及仪器
主要实验设备与仪器包括:板梁式高桩码头试验模型、振弦式应变计若干套、加载设备及铅块、采点箱与振弦频率仪、计算机。 其中板梁式高桩码头实验模型采用几何比尺 5:1 ，模型长 5.2m ，宽2.5m。 四、试验步骤
1、了解高桩码头结梅组成、传力机制、纵横梁受力特性，熟悉和掌握实验原理与操作方法； 2、开启振弦频率仪、计算机电源，打开振弦频率仪的联机软件； 3、拨动振弦频率仪的 Ec 功能键，选择 Ec9 命令菜单，进入 100
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点自动扫 描自动定时测量状态，再接下 RET 键，开始进行测量； 4、待数据测量完毕后，按动Pr 键，选择Pr8命令菜单，进入串口向计算 机送数状态，开始向计算机送入数据； 5、打开联机软件操作菜单，从仪器中接收数据，起始点号选择 000 终止点号选择 034，并角定。待数据读取完毕后存盘； 6、将自控行车移动到设计的试验点位置，施加垂直荷载 Pi； 7、重复 第3到5步骤； 8、卸荷； 9、重复 第3到8 步骤，直至设计荷载试验完毕。 五、试验记录数据及计算，并根据计算结果绘制弯矩图
1、数据记录
（1）纵梁数据记录，如下表1
高桩码头上部结构受力特征试验纵梁记录表格 应变 计输 出编 号 O20 O21 O22 O23 O24 O25 O26 O27 O28 O29 O30 O31 O32 O33 O34 灵 敏 度 K 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 集中力P1(KN) 4.8 f1(HZ) 1128.6 1402.7 751.3 841.6 1029.5 1167.1 1219.6 1692.7 999.6 1015.7 1127.1 1104.4 1268.7 1130.1 992.6 f2(HZ) 1127.8 1402.5 748.3 839 1028.4 1166.5 1219.2 1692.6 998.7 1014.1 1128.2 1107.2 1272.5 1134.2 994.3 集中力P2(KN) 4.8 f1(HZ) 1128.4 1402.5 750.2 840.9 1029.2 1168.1 1221.1 1693.2 1000.6 1016.1 1126.3 1103.4 1267.8 1129 991.8 f2(HZ) 1127.4 1402 749.1 839.1 1027.9 1167.7 1220.2 1693.1 1003.3 1017.9 1126 1102.9 1267.5 1128.5 991.2 备注 P1作用在距码头前沿较近的第一根纵梁的轴线上，且距码头左侧第一个横向排架轴线623mm； P2与P1在同一条线上，且距离码头左侧第一个横向排架轴线1973mm。 说明：1、f1为加载前的初始读数；f2为加载后的读数。2、备注一栏中需要对所加荷载的位置进行详细描述。 3 表1
（2）横梁数据记录，如下表2
高桩码头上部结构受力特征试验横梁记录表格 应变 计输 出编 号 OO0 OO1 OO2 OO3 OO4 OO5 OO6 OO7 OO8 灵 敏 度 K 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 集中力P1(KN) 加荷前 加荷后 f1(HZ) 1373.1 1244.5 1242.4 1355.9 1488.1 1391.8 1916.8 1001.7 f2(HZ) 1372.9 1244.4 1242.1 1355.8 1487.9 1391.7 1916.7 1000.5 集中力P2(KN) 加荷前 加荷后 f1(HZ) 1372.7 1244.2 1242.3 1355.8 1487.9 1392 1916.7 1001.2 f2(HZ) 1372.5 P1作用在距码头前1243.8 沿较近的第一根纵1241.9 梁的轴线上，且距1355 码头左侧第一个横1487.8 向排架轴线623mm； 1391.8 P2与P1在同一条线1916.6 上，且距离码头左1000.4 侧第一个横向排架轴线1973mm。 1350.7 备注 0.0008 1351.1 1350.8 1350.9 说明：1、f1为加载前的初始读数；f2为加载后的读数。2、备注一栏中需要对所加荷载的位置进行详细描述。 表2
2、数据计算
（1）垂直荷载P1(大约为20x24xlO =4800N )作用在边纵梁边跨距最左边排架中心623mm处；
A、P1作用下高桩码头纵梁内力计算 见下页表3
高桩码头试验纵梁内力计算表 4 应变计 位置 编 号 混凝加荷频率仪器加荷纵梁土前值 的平 灵敏 后值 应变 弹 f1 方差系数f2 值△ 性 △f2 K 模量E Hz 1128.6 纵梁使用 期惯性距Iz m4 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 0.0000332 纵梁中性轴 弯矩 距梁△M 底的距离y m 0.073 mm 285 O20 Hz 1127.8 -1805.12 -561.04 -4498.8 -4369.56 -2263.69 -1400.16 -975.52 -338.53 -1798.47 -3247.68 2480.83 6192.48 9656.56 9283.63 3377.73 0.0008 -1.44 Kpa 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 2.8*10 777777777777777Nm -18.39 495 O21 1402.7 1402.5 0.0008 -0.45 0.073 -5.72 705 O22 751.3 748.3 0.0008 -3.60 0.073 -45.83 915 O23 841.6 839 0.0008 -3.50 0.073 -44.51 1125 O24 1029.5 1028.4 0.0008 -1.81 0.073 -23.06 1685 O25 1167.1 1166.5 0.0008 -1.12 0.073 -14.26 1895 O26 1219.6 1219.2 0.0008 -0.78 0.073 -9.94 2105 O27 1692.7 1692.6 0.0008 -0.27 0.073 -3.45 2315 O28 999.6 998.7 0.0008 -1.44 0.073 -18.32 2525 O29 1015.7 1014.1 0.0008 -2.60 0.073 -33.09 3080 O30 1127.1 1128.2 0.0008 1.98 0.073 25.27 3290 O31 1104.4 1107.2 0.0008 4.95 0.073 63.09 3500 O32 1268.7 1272.5 0.0008 7.73 0.073 98.38 3710 O33 1130.1 1134.2 0.0008 7.43 0.073 94.58 3920 O34 992.6 994.3 0.0008 2.70 0.073 34.41 说明：模型采用C25混凝土。2、应变计粘贴位置以码头右侧第一个横向排架轴线为基点。 表3
B、P1作用下高桩码头横梁内力计算，如下表4
高桩码头试验横梁内力计算表
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