高樁碼頭工程仿真與安全理論及關(guān)鍵技術(shù)
本文關(guān)鍵詞: 高樁碼頭 仿真模型 安全性 可靠度 關(guān)鍵技術(shù) 出處:《東南大學(xué)》2015年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:高樁碼頭在港口工程中有著重要的地位,碼頭結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題是碼頭結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、施工及使用中需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文運(yùn)用可靠度理論及屈曲穩(wěn)定理論,基于ANSYS有限元分析軟件研究高樁碼頭安全性,提出可行的提高高樁碼頭安全的關(guān)鍵技術(shù),課題研究具有重要的理論意義和工程參考價(jià)值。(1)通過(guò)高樁碼頭安全基本理論與可靠度理論的分析,提出高樁碼頭安全分析的可靠度模型采用串聯(lián)模型,其主要失效模式為面板位移失效模式、樁承載能力失效模式;利用蒙特卡洛法,采用可靠度理論評(píng)判碼頭安全。(2)運(yùn)用有限元軟件ANSYS建立高樁碼頭有限元模型,對(duì)其進(jìn)行全面、系統(tǒng)的安全分析。進(jìn)行碼頭系泊作業(yè)期間堆貨荷載、門(mén)機(jī)荷載及系纜力作用下整體結(jié)構(gòu)的可靠性分析,明確結(jié)構(gòu)的失效概率和隨機(jī)變量的可靠度敏感性,并研究樁基和上部結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力變化及工作機(jī)理,明確碼頭結(jié)構(gòu)的最不利構(gòu)件。(3)以船舶的運(yùn)動(dòng)方程為基礎(chǔ),研究不同布纜方式對(duì)系纜力的影響,提出合理布纜的方法和要求。(4)以梁高為設(shè)計(jì)變量,以工程造價(jià)為目標(biāo)函數(shù),以構(gòu)件的安全性、使用性和耐久性條件為設(shè)計(jì)約束,提出高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化模型和單個(gè)構(gòu)件優(yōu)化模型。(5)提出保證碼頭結(jié)構(gòu)耐久性可通過(guò)控制混凝土開(kāi)裂和鋼筋的銹蝕,并提出相應(yīng)的防護(hù)措施,保證碼頭使用期間的安全性,延長(zhǎng)其剩余使用壽命。
[Abstract]:High-pile wharf plays an important role in port engineering. The safety of wharf structure is the key problem to be solved in the design, construction and use of wharf structure. The reliability theory and buckling stability theory are used in this paper. Based on ANSYS finite element analysis software, the safety of high pile wharf is studied, and the key technology to improve the safety of high pile wharf is put forward. Through the analysis of the basic safety theory and reliability theory of high pile wharf, the reliability model of high pile wharf is put forward by series model. The main failure modes are slab displacement failure mode and pile bearing capacity failure mode. Monte Carlo method and reliability theory are used to evaluate the safety of wharf. The finite element software ANSYS is used to establish the finite element model of high pile wharf. Safety analysis of the system. The reliability analysis of the whole structure under the action of loading, portal crane load and mooring force during mooring operation of wharf is carried out, and the reliability sensitivity of the structure failure probability and random variable is determined. The change of internal force and working mechanism of pile foundation and superstructure under load are studied, and the most unfavorable component of wharf structure. This paper studies the influence of different cable distribution modes on the mooring force, and puts forward the method and requirement of reasonable cable distribution. It takes the beam height as the design variable, the project cost as the objective function, and the safety of the components. Usability and durability conditions are design constraints. The whole optimization model and single member optimization model of the superstructure of high pile wharf are put forward. It is proposed that the durability of wharf structure can be controlled by controlling the cracking of concrete and the corrosion of steel bar, and the corresponding protective measures are put forward. Ensure the safety of wharf during use, prolong its remaining service life.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:U656.113
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本文編號(hào):1493788
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