伴隨著世界經(jīng)濟(jì)快速地發(fā)展,近年來在我國“一帶一路”政策的推動(dòng)下,國際港口和航運(yùn)業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。為滿足港口發(fā)展需求,岸邊集裝箱裝卸橋（簡(jiǎn)稱岸橋）智能化、大型化的發(fā)展趨勢(shì)日益顯著。結(jié)構(gòu)的大型化使岸橋門腿高度增加,重心升高,致使岸橋結(jié)構(gòu)更易遭受強(qiáng)震的破壞,因而對(duì)岸橋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有了更高的要求。另外,由于岸橋結(jié)構(gòu)高度的增加以及結(jié)構(gòu)本身的高柔特性,結(jié)構(gòu)的重力二階效應(yīng)日益成為抗震分析中必須考慮的因素。本文著重對(duì)重力二階效應(yīng)對(duì)大型岸橋結(jié)構(gòu)抗震性能的影響展開分析和研究,完成的主要工作內(nèi)容如下:（1）建立岸橋結(jié)構(gòu)有限元模型,進(jìn)行抗震危險(xiǎn)工況分析。綜合岸橋結(jié)構(gòu)自身特性和地震載荷核算準(zhǔn)則對(duì)岸橋進(jìn)行7度和8度抗震設(shè)防烈度地震載荷下的靜力學(xué)分析,找出最易受地震破壞的危險(xiǎn)工況和結(jié)構(gòu)易損部位,為動(dòng)力學(xué)分析提供對(duì)比數(shù)據(jù)。（2）采用理論和仿真兩種分析方法分析重力二階效應(yīng)對(duì)大型岸橋結(jié)構(gòu)抗震響應(yīng)的影響。首先,建立單自由度數(shù)學(xué)模型從理論上分析重力二階效應(yīng)對(duì)岸橋的地震響應(yīng)產(chǎn)生的影響;建立考慮重力二階效應(yīng)的岸橋結(jié)構(gòu)跳軌數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行分析,得出近似描述岸橋跳軌過程的運(yùn)動(dòng)方程。其次,對(duì)岸橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析和動(dòng)力學(xué)時(shí)程分析,評(píng)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

岸邊集裝箱裝卸橋全球的大多數(shù)港口均位于沿海地區(qū)，這些地區(qū)大多處于地震帶附近，屬于

4描述的是結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的過程，可以更加真實(shí)的描繪出結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，能夠較準(zhǔn)確的確定出結(jié)構(gòu)的薄弱部位，但時(shí)程分析結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于地震記錄的選取是否合適以及計(jì)算分析人員是否有較高的專業(yè)知識(shí)和水平[13]。4）隨機(jī)振動(dòng)理論階段：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，學(xué)術(shù)和工程界的專家學(xué)者們?nèi)找嬷匾暫蛻?yīng)用多點(diǎn)輸入的隨機(jī)振動(dòng)法的研究。隨機(jī)振動(dòng)法與其它方法相比一個(gè)較為突出的優(yōu)點(diǎn)是它不受限于輸入地震波的波形，但此方法的計(jì)算量很大、數(shù)學(xué)模型處理起來也十分復(fù)雜。1.3重力二階效應(yīng)的原理及其研究現(xiàn)狀1.3.1重力二階效應(yīng)的原理傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析采用的都是一階分析方法，這種方法簡(jiǎn)單、易于操作。但當(dāng)結(jié)構(gòu)因外力而產(chǎn)生大的側(cè)向變形時(shí)，豎向載荷會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)附加彎矩，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力增加，這時(shí)一階分析方法就不能準(zhǔn)確地計(jì)算出結(jié)構(gòu)的受力特性。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究提出了二階分析方法。ΔδPΔδHP圖1-2結(jié)構(gòu)在水平載荷作用下發(fā)生側(cè)移時(shí)的二階效應(yīng)結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)由兩部分組成，其原理如圖1-2所示[14]。第一部分指的是結(jié)構(gòu)中的細(xì)長(zhǎng)桿件，因自身的撓曲造成軸向壓力増大致使其發(fā)生屈曲，是因結(jié)構(gòu)自身重力而引起的附加效應(yīng)，即P-δ效應(yīng)。另一部分二階效應(yīng)稱為重力二階效應(yīng)（P-Δ效應(yīng)），在大型高聳結(jié)構(gòu)整體分析中，當(dāng)遭受外部荷載產(chǎn)生水平向的側(cè)移時(shí)，結(jié)構(gòu)豎向荷載會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生附加內(nèi)力進(jìn)一步增大結(jié)構(gòu)的變形。P-Δ效應(yīng)會(huì)降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)于較為高聳或高寬比較大的鋼框架結(jié)構(gòu)或是結(jié)構(gòu)構(gòu)件細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)來說，P-Δ效應(yīng)造成的影響會(huì)更加顯著。

8所以起吊小車、吊具及集裝箱、機(jī)器房、滑輪和托架等非結(jié)構(gòu)件的重量可以通過在指定的位置加質(zhì)量點(diǎn)來考慮；2)沒有對(duì)箱型截面梁和柱內(nèi)部板件以及整個(gè)結(jié)構(gòu)的外掛扶梯等部件進(jìn)行建模，這部分質(zhì)量通過調(diào)節(jié)設(shè)置密度的參數(shù)來均布到相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件中，使模型的質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量盡可能一致；3)岸橋上通過銷軸進(jìn)行鉸接的部位均可通過軟件中的耦合命令進(jìn)行模擬；4)岸橋的大車機(jī)構(gòu)用剛度很大的假單元來進(jìn)行模擬；在分析中螺栓連接視為剛接。2.2.2模型的建立及輪軌接觸模擬由于岸橋結(jié)構(gòu)大多是箱型梁和箱型柱，所以決定采用ANSYS中的BEAM188單元對(duì)框架梁柱進(jìn)行仿真模擬。另外，岸橋根據(jù)工作情況有前大梁水平和仰起兩種狀態(tài)，而且結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性與結(jié)構(gòu)型式狀態(tài)有很大關(guān)系，因此需要分別建立兩種狀態(tài)下的有限元模型進(jìn)行分析，如圖2-2所示。（a）前大梁水平狀態(tài)（b）前大梁仰起狀態(tài)圖2-2岸橋結(jié)構(gòu)前大梁水平和仰起狀態(tài)下的有限元模型根據(jù)岸橋?qū)嶋H的輪軌接觸可知，正常工作時(shí)軌道對(duì)車輪只提供向上的支撐力，非工作時(shí)整機(jī)由于防風(fēng)裝置的作用，豎向被完全約束；在沿長(zhǎng)懸臂方向，車輪由于兩側(cè)輪緣的作用會(huì)受到軌道的雙向約束作用；在沿軌道方向，結(jié)構(gòu)主要承受車輪與軌道之間摩擦力的作用；另外，由于多個(gè)車輪沿軌道分布且各車輪輪緣均受到軌道的約束，因此整個(gè)結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生繞x軸和y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，而車輪可以卡著軌道繞z軸旋轉(zhuǎn)，該方向的轉(zhuǎn)動(dòng)可視為鉸接[21]。綜上所述，岸橋模

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3144935