四跨五桩柱架空直立式码头结构整体安全评估

发布时间：2017-05-18 12:23

  本文关键词：四跨五桩柱架空直立式码头结构整体安全评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：内河中已投入使用的大水位差架空直立式码头大部分已近10年使用期,且码头的建设大量采用新材料、新结构型式,荷载环境越来越复杂,使得它的工作性状较传统结构有了很大的变化,但目前并没有统一的分析与评价体系。在此前提下,本文结合“重庆大水位差深水码头关键技术攻关与应用”研究项目,以重庆港寸滩集装箱码头一期工程为依托,开展对“四跨五桩柱”架空直立式码头结构最不利荷载工况、水平荷载下的失效模式及其结构的安全等级等研究,可为今后评估库区内该类结构型式码头的整体安全性能提供参考。主要完成以下工作:首先,结合依托工程,对“四跨五桩柱”架空直立式码头结构可能出现的各种荷载工况进行平面刚架计算,对其结果进行组合分析,提出了该类结构型式码头结构的各主要构件分别在两种极限状态下的最不利荷载工况组合,可为今后类似架空直立式码头结构的设计计算提供参考。其次,根据计算成果,以各构件最不利荷载工况组合对结构进行有限元静力分析,了解结构的整体受力状况和各主要构件的力学性能,为码头结构横向排架各构件的布置及其截面尺寸的确定等提供依据。然后,利用有限元软件开展对码头结构平面刚架在七种水平荷载工况下的Pushover分析,明确了塑性铰产生的先后顺序及发展过程,了解结构力的传递途径以及机构演变过程,得出了码头结构在七种水平撞击工况下的失效模式,为结构的优化设计和安全评估提供参考。最后,结合推覆分析的结果和安全等级的位移控制指标,分别对结构在七种水平撞击工况作用下,进行了弹性阶段和塑性阶段的分析评估,找到了结构在各水平工况下处于不同安全等级对应的撞击荷载值,为今后进一步研究该类码头结构的整体安全提供一定的依据。
【关键词】：架空直立式 最不利荷载工况 推覆分析 失效模式 安全等级
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U656.124
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展动态10-16
• 1.2.1 大水位差架空直立式码头结构研究现状10-12
• 1.2.2 码头承载能力研究现状12-14
• 1.2.3 码头结构风险分析及安全评估研究现状14-16
• 1.3 研究方法16-17
• 1.4 本文研究内容17-18
• 第二章 有限元分析基本理论18-28
• 2.1 概述18
• 2.2 有限元基本原理18
• 2.3 有限元模型的建立18-23
• 2.3.1 直接法18-20
• 2.3.2 最小总势能法20-23
• 2.4 梁单元的刚度矩阵23-28
• 第三章 四跨五桩柱架空直立式码头结构作用效应组合研究28-45
• 3.1 四跨五桩柱架空直立式码头结构有限元分析模型的建立28-37
• 3.1.1 四跨五桩柱架空直立式码头结构的组成28-29
• 3.1.2 有限元建模29
• 3.1.3 计算荷载和工况组合29-37
• 3.2 承载能力极限状态下持久状况的持久效应组合37
• 3.3 正常使用极限状态下持久状况的短期效应组合37-38
• 3.4 荷载作用效应组合的原则及方法38-39
• 3.5 计算结果及分析39-44
• 3.5.1 承载能力极限状态39-42
• 3.5.2 正常使用极限状态42-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 四跨五桩柱架空直立式码头结构的静力分析45-59
• 4.1 有限元模型的建立45
• 4.2 计算荷载与工况组合45-47
• 4.3 计算结果及其分析47-58
• 4.3.1 计算结果47-57
• 4.3.2 结果分析57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 四跨五桩柱架空直立式码头平面刚架结构推覆分析59-87
• 5.1 静力弹塑性分析方法59
• 5.2 结构推覆分析的基本步骤59-60
• 5.3 模型的建立60-63
• 5.3.1 计算模型及参数60-62
• 5.3.2 荷载工况组合62-63
• 5.4 计算结果63-86
• 5.4.1 七种撞击荷载工况下的静力弹塑性分析结果63-65
• 5.4.2 撞击力工况 165-69
• 5.4.3 撞击力工况 269-71
• 5.4.4 撞击力工况 371-74
• 5.4.5 撞击力工况 474-77
• 5.4.6 撞击力工况 577-80
• 5.4.7 撞击力工况 680-82
• 5.4.8 撞击力工况 782-86
• 5.5 小结与分析86-87
• 第六章 四跨五桩柱架空直立式码头结构安全评估87-93
• 6.1 分析模型87
• 6.2 工况一计算分析87-92
• 6.2.1 弹性阶段内的评估88-90
• 6.2.2 弹塑性阶段性能点的评估90-92
• 6.3 小结92-93
• 第七章 主要结论与建议93-95
• 7.1 主要结论93-94
• 7.2 建议94
• 7.3 结束语94-95
• 致谢95-96
• 参考文献96-100
• 附录A 各构件承载能力最不利荷载效应组合100-114
• 在校期间发表的论著及取得的科研成果114

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 温焰清;王多垠;杨洪祥;宋成涛;;三峡库区码头结构新趋势的探讨[J];港工技术;2010年06期

2 温焰清;王多垠;宋成涛;;三峡库区现役码头靠泊能力的评估[J];港工技术;2011年02期

3 王多垠;张华平;史青芬;刘全兴;;大水位差全直桩框架码头排架中的水平撞击力分配系数研究[J];中国港湾建设;2009年03期

4 张华平;王多垠;虞杨波;;大水位差架空直立式全直桩框架码头在水平撞击力作用下的破坏模式研究[J];水运工程;2009年08期

5 王德虎;鲁子爱;侯代云;;基于模糊层次分析法的高桩码头安全性评估[J];水运工程;2013年01期

6 柳德洋;李於彬;陈英姿;;顺岸节理岩层上内河港口大直径框架码头横向承载性能分析[J];中国水运(下半月);2011年09期

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1 秦磊;三峡库区码头安全综合评价分析及对策研究[D];重庆交通大学;2011年

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本文编号：376080