船舶撞击作用下的重力式复合结构动力响应分析研究
本文关键词:船舶撞击作用下的重力式复合结构动力响应分析研究
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【摘要】:随着跨国经济的快速发展,对外贸易量呈逐年增加的趋势。运量的增加以及对运输成本的要求使船舶大型化成为一种趋势。现有的港口已经越来越难以满足大型船舶的吃水要求,而自然条件优越的天然良港选址所剩无几,港口深水化建设不得不在风大浪高、环境恶劣的海域中进行,这对传统的码头结构型式提出了更高的挑战。重力式复合结构是一种新型码头结构,它结合了重力式结构与桩基结构的优点。目前,针对该结构的相关研究还处于初级阶段,国内尚未见其工程实例,为了给重力式复合结构的设计施工提供依据,需要开展大量的基础性研究。由于上部结构的轻质性,船舶撞击是该结构的控制荷载。本文利用数值模拟的方法,研究斜桩-重力式复合结构的动力特性,重点分析其在船舶撞击作用下的响应情况,明确结构的刚度分布和受力机理。通过大型有限元分析软件ANSYS-Workbench结合参数化语言APDL进行二次开发,建立了考虑流固耦合作用的斜桩-重力式复合结构三维数值模型,分析了结构的自振频率和振型,探讨了流固耦合作用对结构动力特性的影响。利用显示动力学分析软件LS-DYNA模拟了船舶靠泊时,船舶-橡胶护舷-复合结构间的相互作用,得到了碰撞系统中各部分的位移、速度、应力和能量的时程变化曲线。模拟船舶以不同靠泊角度、质量和速度撞击重力式复合结构,得到了结构的动力响应以及船舶撞击力的时程变化,探讨了不同靠泊因素对船舶撞击力和结构动力响应的影响。基于位移法建立了重力式复合结构的刚度方程,求解了上部墩台的位移,为静力计算提供精度保证,利用静力计算模型得到了结构的位移和应力分布,并与动力计算结果进行对比,找到更为符合工程实际的计算模式。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U656.1
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张磊;郎进花;王松岭;;流固耦合问题数值模拟算法研究进展[J];热力发电;2015年01期
2 王元战;龙俞辰;王朝阳;;考虑流固耦合影响的桩基波浪力简化计算方法[J];水道港口;2014年02期
3 王元战;王朝阳;;考虑流固耦合影响的水中桩基结构振动特性分析[J];水道港口;2013年01期
4 刘春阳;张鹏程;杨帆;;桩基-重力式复合结构码头反射系数与波峰面高度研究[J];中国水运(下半月);2012年10期
5 李少静;雷步芳;李永堂;;流固耦合作用下管道振动模态分析[J];锻压装备与制造技术;2012年04期
6 卢生军;陈国平;严士常;;桩基-重力式复合结构码头的有限元分析[J];水运工程;2012年03期
7 卢生军;陈国平;严士常;周松泽;;不规则波作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性研究[J];水运工程;2011年11期
8 孙子宇;谢世楞;田俊峰;刘学勇;;离岸深水港建设关键技术[J];中国港湾建设;2010年S1期
9 贾宏宇;刘作飞;田建柱;王多垠;;船舶撞击下的内河框架码头瞬态响应分析[J];人民长江;2010年17期
10 郁苗;吴家鸣;;考虑流固耦合的桁架式近海结构物波浪载荷及动力分析[J];海洋技术;2009年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 华如南;柔性薄板流固耦合的数值研究[D];中国科学技术大学;2014年
2 宋少云;多场耦合问题的协同求解方法研究与应用[D];华中科技大学;2007年
3 邹元杰;水中阻尼复合壳体结构声振特性的数值分析[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王鸿旭;重力式码头结构加固与改造技术的研究[D];中国海洋大学;2012年
2 钱坤;框架式防洪堤抗滑桩内力计算及设计方法研究[D];广西大学;2012年
3 林积大;底梁式全直桩码头结构动力响应研究[D];长沙理工大学;2012年
4 任启江;高桩框架式码头在船舶撞击作用下动力响应分析[D];长沙理工大学;2011年
5 李东方;混凝土桥梁构件的可靠性修正与检测维修决策[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 赵石峰;大型开敞式深水码头建设关键技术研究[D];大连理工大学;2008年
,本文编号:1144922
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