我國是一個海洋大國,擁有著廣闊的海岸線,港口碼頭對我國的經(jīng)濟和社會發(fā)展有著巨大的影響。高樁碼頭作為重要的海洋和陸地運輸交通的紐帶工程,其抗震性能在工程界和學術界受到廣泛的重視。眾多學者對高樁碼頭的抗震研究,主要集中在分析高樁碼頭結構的受力特點和位移響應,對探究高樁碼頭在地震荷載作用下隨時間的損傷演化過程尚處于空白狀態(tài)。同時,長期受到海水侵蝕導致高樁碼頭出現(xiàn)混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕等材料劣化,進而導致高樁碼頭整體受力性能下降。故在地震荷載作用下,廣泛深入地研究腐蝕環(huán)境下高樁碼頭結構抗震能力具有重要意義。本文建立高樁碼頭非線性有限元模型,土體選擇Drucker-Prager本構,鋼筋和混凝土采用embedded技術組合,采用彈塑性時程分析法,研究了高樁碼頭在地震荷載作用下的損傷演化以及最終損傷模式,通過對模型引入受拉和受壓損傷因子的概念詳細論述了高樁碼頭結構拉壓損傷隨地震的發(fā)展過程,從而有效給出高樁碼頭的抗震薄弱環(huán)節(jié)。同時,考慮了腐蝕環(huán)境對樁身的影響,建立了考慮腐蝕的高樁碼頭有限元模型,分別研究了樁身均勻腐蝕和浪濺區(qū)腐蝕對高樁碼頭抗震性能和損傷演化的影響,總結規(guī)律為高樁碼頭結構抗震優(yōu)化設計... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高樁碼頭抗震方法和損傷理論的結合
        1.2.2 鋼筋銹蝕方面的研究
    1.3 本文研究內容
2 基于ABAQUS的高樁碼頭有限元抗震分析理論
    2.1 引言
    2.2 混凝土本構模型及損傷原理
        2.2.1 混凝土本構模型
        2.2.2 塑性損傷模型的定義
        2.2.3 鋼筋本構模型
        2.2.4 土體本構模型
    2.3 接觸和阻尼的設置
    2.4 單元的選擇和網(wǎng)格的劃分
        2.4.1 單元的選擇
        2.4.2 網(wǎng)格的劃分
    2.5 ABAQUS時程分析法計算原理
        2.5.1 動力隱式平衡方程積分法
        2.5.2 動力顯式平衡方程積分法
    2.6 本章小結
3 高樁碼頭非線性動力損傷分析
    3.1 引言
    3.2 ABAQUS的塑性損傷本構模型
        3.2.1 損傷力學基本概念介紹
        3.2.2 ABAQUS中混凝土材料非線性的定義
    3.3 模型實例
        3.3.2 塑性損傷模型參數(shù)
        3.3.3 土體模型參數(shù)
        3.3.4 地震波的選取
        3.3.5 分析步的設置
    3.4 模態(tài)分析
    3.5 計算結果分析
        3.5.1 高樁碼頭的拉伸損傷隨時間的發(fā)展
        3.5.2 Kobe地震波加載下高樁碼頭拉壓損傷隨地震強度增加的發(fā)展
        3.5.3 典型單元的時程曲線圖分析
        3.5.4 不同地震波形對高樁碼頭損傷演化的影響
    3.6 本章小結
4 腐蝕環(huán)境下的高樁碼頭非線性響應分析
    4.1 引言
    4.2 銹蝕對鋼筋材料本構模型的影響
    4.3 模型概況
    4.4 計算結果分析
        4.4.1 樁身內力
        4.4.2 應力云圖
        4.4.3 損傷分布云圖和典型單元的損傷時程曲線圖
        4.4.4 碼頭面板水平響應
    4.5 腐蝕區(qū)域對高樁碼頭動力損傷的影響
        4.5.1 損傷分布
        4.5.2 典型單元的時程曲線圖分析
    4.6 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高樁碼頭地震響應非線性有限元分析[J]. 李強,姜萌,王文彬.  中國水運(下半月). 2015(04)
[2]ABAQUS混凝土塑性損傷模型概述[J]. 孫慶昭.  重慶建筑. 2014(11)
[3]密排支護樁擠土效應研究[J]. 徐美娟,郭玉君,黃廣龍.  江蘇科技大學學報(自然科學版). 2012(06)
[4]混凝土硫酸鹽腐蝕試驗研究[J]. 閆宏生.  沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2012(06)
[5]海洋浪濺區(qū)鋼鐵腐蝕與防護進展[J]. 劉建國,李言濤,侯保榮.  腐蝕與防護. 2012(10)
[6]基于混凝土損傷塑性模型的橋墩地震響應分析[J]. 王維,何麗麗,李濤濤,黃信.  長江科學院院報. 2012(06)
[7]水平地震作用下高樁碼頭結構響應譜分析[J]. 陶桂蘭,王定.  中國港灣建設. 2012(01)
[8]高樁碼頭叉樁節(jié)點抗震性能有限元數(shù)值模擬[J]. 李文貴,龍炳煌.  建筑科學與工程學報. 2010(04)
[9]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗證[J]. 張勁,王慶揚,胡守營,王傳甲.  建筑結構. 2008(08)
[10]振動輪-土壤模型的有限元分析[J]. 張志峰,郝飛,馮忠緒.  建筑機械. 2008(15)

博士論文
[1]高樁碼頭抗震性能計算分析[D]. 李穎.大連理工大學 2011
[2]地震作用下海洋環(huán)境碼頭樁—土動力相互作用分析[D]. 賀斌.武漢大學 2004

碩士論文
[1]沿海在役梁板式高樁碼頭結構構件承載力的退化規(guī)律的研究[D]. 程婷.重慶交通大學 2015
[2]鋼筋混凝土矩形橋墩的地震損傷及其抗震性能分析[D]. 湛縷金.長沙理工大學 2015
[3]基于ABAQUS的高混凝土壩的動力損傷分析[D]. 王佩玨.大連理工大學 2014
[4]高原庫區(qū)軟巖嵌巖樁水平承載力性能研究[D]. 關英俊.重慶交通大學 2012
[5]地震作用下高樁碼頭結構動力響應分析[D]. 梁雨蘭.長沙理工大學 2012
[6]降雨入滲對土坡穩(wěn)定性的影響[D]. 汪仕旭.廣東工業(yè)大學 2011
[7]地震荷載作用下內河架空直立式集裝箱碼頭數(shù)值分析[D]. 吳飛橋.重慶交通大學 2010



本文編號：2910820