随机点蚀损伤钢管桩码头的地震易损性分析
发布时间：2021-05-27 12:49
在码头工程设计领域,国外的主流标准规范已采用基于位移的抗震设计方法,而国内仍采用《水运工程抗震设计规范》（JTS146-2012）这一基于力的设计规范,未能体现基于性能的抗震设计理念。此外,海洋环境中的氯离子侵蚀会导致结构产生损伤,影响结构抗震性能,如何描述结构的锈蚀程度是一个值得研究的问题。针对以上问题,本文考虑了码头结构不同程度的锈蚀损伤,对一处典型的高桩码头结构进行地震易损性分析。本文的主要研究内容如下:1)考虑客观自然锈蚀现象的不确定性,利用随机过程理论来描述锈蚀。首先提出了一种生成随机点蚀模型的算法并根据单轴拉伸试验得到Q345钢材的应力应变曲线,然后基于此构建了200个随机点蚀损伤的单轴拉伸试件有限元模型,展开非线性分析,研究在多种点蚀强度、蚀坑深度和蚀坑半径下,试件的屈服强度和极限强度退化规律;基于足够的样本进行线性回归分析,探究含蚀坑钢材的断裂位置;根据随机过程理论中预测了点蚀损伤结构的屈服强度和极限强度,最终利用Gamma模型得到了点蚀损伤结构的屈服强度和极限强度的概率退化模型,即以体积损失率为自变量的概率密度函数。2)考虑桩土效应,基于OpenSEES计算平台构造了...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 本文研究内容与目标
2 随机点蚀损伤钢材强度退化概率模型
2.1 引言
2.2 随机点蚀的模拟方法
2.3 随机点蚀模型的试验验证
2.4 随机点蚀的有限元模型
2.5 影响强度退化的参数分析
2.6 强度退化的概率模型
2.7 本章小结
3 考虑桩土作用的高桩码头三维有限元模型的建立
3.1 引言
3.2 桩基础模型的建立
3.3 海床土体自由场模型的建立
3.4 桩土相互作用
3.5 边界条件与激励加载
3.6 桩土相互作用模型的验证
4 高桩码头结构的地震响应分析
4.1 海床土体的地震响应
4.2 码头结构的地震响应
4.3 结构、土层形变
4.4 钢管桩内力响应
4.5 锈蚀损伤后高桩码头的地震响应
4.6 本章小结
5 高桩码头结构的地震易损性分析
5.1 码头不确定参数概率分布模型
5.2 概率地震需求的样本生成
5.3 码头损伤状态以及相关阈值的确定
5.4 点蚀损伤码头的概率地震需求模型
5.5 点蚀损伤码头的地震易损性曲线
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁地震需求分析中建模不确定性的敏感性研究[J]. 吴文朋,李立峰,唐盛华,张旭辉. 振动与冲击. 2018(24)
[2]随机点蚀损伤钢板的极限强度预测[J]. 王仁华,赵沙沙. 工程力学. 2018(12)
[3]基于OpenSees的桩-土-桥墩相互作用非线性数值分析模型[J]. 孙治国,刘亚明,司炳君,石岩. 世界地震工程. 2018(04)
[4]圆钢管截面极限强度受随机分布点蚀的影响研究[J]. 王仁华,仝泽军,郭海超,孙洁. 海洋工程. 2018(06)
[5]基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析[J]. 高树飞,冯云芬,贡金鑫. 水利水运工程学报. 2018(05)
[6]近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 郑山锁,张晓辉,黄威曾,赵旭冉. 工程力学. 2018(07)
[7]多龄期钢框架时变损伤模型研究[J]. 郑山锁,张晓辉,黄威曾,赵旭冉,孙乐彬. 地震工程学报. 2018(03)
[8]基于位移的PHC管桩-土相互作用计算方法[J]. 黄福云,钱海敏,付毳,庄一舟. 中国公路学报. 2018(03)
[9]水平受荷斜桩承载变形性状及荷载传递机理分析[J]. 曹卫平,葛欣. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(05)
[10]考虑蚀坑影响的腐蚀钢板力学性能退化试验研究[J]. 徐善华,张宗星,何羽玲,秦广冲. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
博士论文
[1]荷载与地下环境耦合作用下H型钢梁锈蚀特征及力学性能研究[D]. 盛杰.中国矿业大学 2017
[2]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]渤海海域跨海桥的地震响应非线性分析[D]. 陈龙.大连理工大学 2018
[2]冲刷环境下连续梁桥的地震易损性分析[D]. 张云霞.中国矿业大学 2017
[3]单调和低周往复荷载作用下一般大气锈蚀钢材本构关系试验研究[D]. 薛奇峰.西安建筑科技大学 2015
[4]海砂钢管混凝土耐腐蚀性能的研究[D]. 李杰.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3207600
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 本文研究内容与目标
2 随机点蚀损伤钢材强度退化概率模型
2.1 引言
2.2 随机点蚀的模拟方法
2.3 随机点蚀模型的试验验证
2.4 随机点蚀的有限元模型
2.5 影响强度退化的参数分析
2.6 强度退化的概率模型
2.7 本章小结
3 考虑桩土作用的高桩码头三维有限元模型的建立
3.1 引言
3.2 桩基础模型的建立
3.3 海床土体自由场模型的建立
3.4 桩土相互作用
3.5 边界条件与激励加载
3.6 桩土相互作用模型的验证
4 高桩码头结构的地震响应分析
4.1 海床土体的地震响应
4.2 码头结构的地震响应
4.3 结构、土层形变
4.4 钢管桩内力响应
4.5 锈蚀损伤后高桩码头的地震响应
4.6 本章小结
5 高桩码头结构的地震易损性分析
5.1 码头不确定参数概率分布模型
5.2 概率地震需求的样本生成
5.3 码头损伤状态以及相关阈值的确定
5.4 点蚀损伤码头的概率地震需求模型
5.5 点蚀损伤码头的地震易损性曲线
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁地震需求分析中建模不确定性的敏感性研究[J]. 吴文朋,李立峰,唐盛华,张旭辉. 振动与冲击. 2018(24)
[2]随机点蚀损伤钢板的极限强度预测[J]. 王仁华,赵沙沙. 工程力学. 2018(12)
[3]基于OpenSees的桩-土-桥墩相互作用非线性数值分析模型[J]. 孙治国,刘亚明,司炳君,石岩. 世界地震工程. 2018(04)
[4]圆钢管截面极限强度受随机分布点蚀的影响研究[J]. 王仁华,仝泽军,郭海超,孙洁. 海洋工程. 2018(06)
[5]基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析[J]. 高树飞,冯云芬,贡金鑫. 水利水运工程学报. 2018(05)
[6]近海大气环境下锈蚀平面钢框架抗震性能试验研究及有限元分析[J]. 郑山锁,张晓辉,黄威曾,赵旭冉. 工程力学. 2018(07)
[7]多龄期钢框架时变损伤模型研究[J]. 郑山锁,张晓辉,黄威曾,赵旭冉,孙乐彬. 地震工程学报. 2018(03)
[8]基于位移的PHC管桩-土相互作用计算方法[J]. 黄福云,钱海敏,付毳,庄一舟. 中国公路学报. 2018(03)
[9]水平受荷斜桩承载变形性状及荷载传递机理分析[J]. 曹卫平,葛欣. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(05)
[10]考虑蚀坑影响的腐蚀钢板力学性能退化试验研究[J]. 徐善华,张宗星,何羽玲,秦广冲. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
博士论文
[1]荷载与地下环境耦合作用下H型钢梁锈蚀特征及力学性能研究[D]. 盛杰.中国矿业大学 2017
[2]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]渤海海域跨海桥的地震响应非线性分析[D]. 陈龙.大连理工大学 2018
[2]冲刷环境下连续梁桥的地震易损性分析[D]. 张云霞.中国矿业大学 2017
[3]单调和低周往复荷载作用下一般大气锈蚀钢材本构关系试验研究[D]. 薛奇峰.西安建筑科技大学 2015
[4]海砂钢管混凝土耐腐蚀性能的研究[D]. 李杰.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3207600
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3207600.html
