本文關(guān)鍵詞：內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三峽庫區(qū)成庫后,極大的改善了川江流域的水流條件。高水位歷時(shí)長(zhǎng),低水位歷時(shí)短,為航運(yùn)事業(yè)提供了良好的條件。內(nèi)河架空直立式碼頭以其吞吐量大、裝卸工藝簡(jiǎn)單、裝卸效率高、對(duì)大水位變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)而被越來越多的運(yùn)用于實(shí)際工程當(dāng)中。目前,內(nèi)河架空直立式碼頭所采用的仍然是全直樁,樁基之間設(shè)置縱橫聯(lián)系梁的結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)型式對(duì)整體的剛度要求較高,但是內(nèi)河架空直立式碼頭工作環(huán)境惡劣,承受的荷載種類繁多,在使用的過程中剛度退化較為嚴(yán)重。所以,對(duì)于剛度退化后的內(nèi)河架空直立式碼頭性能的研究就顯得十分必要。文章采用數(shù)值模擬的方法,以實(shí)際工程為背景,建立三維有限元模型,分別對(duì)剛度退化前后的內(nèi)河架空直立式碼頭進(jìn)行靜力分析,模態(tài)分析和地震分析,得出剛度退化后碼頭結(jié)構(gòu)的性能變化特點(diǎn)。論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)建立三維有限元模型,選取自重、堆貨、系纜力、撞擊力和集裝箱裝卸橋?yàn)楹奢d,對(duì)果園港二期工程碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析,得出碼頭結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的彎矩、剪力和軸力,確定外荷載的作用下,碼頭結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件。結(jié)合碼頭結(jié)構(gòu)的傳力特點(diǎn)和各構(gòu)件受外荷載的特點(diǎn),最終定性的確定內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)在使用過程中:樁基、立柱、橫梁、軌道梁、鋼靠船構(gòu)件、面板、前邊梁和靠船梁的剛度退化較快,而其他構(gòu)件剛度退化相對(duì)較慢。(2)根據(jù)靜力學(xué)分析的計(jì)算結(jié)果,參考《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中構(gòu)件損傷系數(shù)與損傷狀態(tài)之間的關(guān)系,設(shè)定結(jié)構(gòu)各構(gòu)件剛度的退化系數(shù),擬定結(jié)構(gòu)剛度退化的兩種狀態(tài),分別建立有限元模型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析。將碼頭結(jié)構(gòu)三種狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行比較。計(jì)算結(jié)果顯示:結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度退化比較敏感,并且隨著結(jié)構(gòu)剛度的退化,模態(tài)頻率會(huì)隨之減小。(3)選用EI Centro地震波,根據(jù)港區(qū)的抗震設(shè)防烈度調(diào)整峰值后,采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析將調(diào)整后的加速度時(shí)程作為輸入,對(duì)三種狀態(tài)下的碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析。結(jié)果表明:在剛度的退化過程中碼頭結(jié)構(gòu)的整體變位隨著剛度的減小而增加,碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力值先增大后減小,通過進(jìn)一步的分析了解到,碼頭結(jié)構(gòu)的樁基和立柱的剛度增加有助于提高結(jié)構(gòu)的抗震性,而上部梁系結(jié)構(gòu)的剛度增加反而會(huì)降低結(jié)構(gòu)的抗震性。所以要提高內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性,可以在滿足安全性、適用性和耐久性要求的情況下,適當(dāng)減小上部梁系的尺寸和數(shù)量來減小上部梁系的剛度,達(dá)到提高抗震性的目的。
【關(guān)鍵詞】：剛度退化 數(shù)值模擬 模態(tài)分析 瞬態(tài)動(dòng)力分析
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U656.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 問題的提出及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 混凝土碳化方面的研究11-16
• 1.2.2 疲勞損傷方面的研究16-17
• 1.3 全壽命管理與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介17-20
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容和方法20-21
• 第二章 內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化影響因素21-28
• 2.1 引言21
• 2.2 內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化影響因素21-23
• 2.2.1 水對(duì)內(nèi)河架空直立式碼頭剛度的影響21-22
• 2.2.4 荷載作用對(duì)碼頭剛度的影響22-23
• 2.3 剛度退化程度的定量描述23-25
• 2.3.1 損傷變量的基本概念23-24
• 2.3.2 損傷變量的描述方法24-25
• 2.4 構(gòu)件的損傷模型25-27
• 2.4.1 退化模型25-26
• 2.4.2 變形模型26
• 2.4.3 變形和能量模型26-27
• 2.4.4 結(jié)構(gòu)的損傷模型27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 內(nèi)河架空直立式碼頭靜力學(xué)分析28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 ANSYS有限元軟件及相關(guān)理論簡(jiǎn)介28-35
• 3.2.1 ANSYS軟件概述28-29
• 3.2.2 ANSYS有限單元法的分析過程29-30
• 3.2.3 內(nèi)河架空直立式碼頭分析常用單元介紹30-32
• 3.2.4 Timoshko梁理論簡(jiǎn)介32-35
• 3.3 工程實(shí)例35-37
• 3.3.1 港區(qū)地理位置和地質(zhì)特征35
• 3.3.2 碼頭結(jié)構(gòu)基本特征35-37
• 3.4 內(nèi)河架空直立式碼頭有限元數(shù)值模擬37-42
• 3.4.1 有限元模型的建立和參數(shù)的選取37-38
• 3.4.2 荷載工況及模型求解38-40
• 3.4.3 模型的求解和數(shù)據(jù)的提取40-42
• 3.5 結(jié)果分析42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第四章 內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化模態(tài)分析44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 模態(tài)分析的基本概念44-45
• 4.3 模態(tài)分析數(shù)學(xué)模型45-47
• 4.3.1 模態(tài)分析的基本假設(shè)45
• 4.3.2 模態(tài)分析的基本原理45-47
• 4.4 內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化模態(tài)分析47-53
• 4.4.1 計(jì)算模型的建立47
• 4.4.2 計(jì)算參數(shù)的選取47-48
• 4.4.3 模態(tài)分析結(jié)果的提取48-52
• 4.4.4 模態(tài)計(jì)算結(jié)果分析52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化抗震分析54-72
• 5.1 引言54
• 5.2 地震作用相關(guān)理論54-56
• 5.2.1 靜力理論54-55
• 5.2.2 反應(yīng)譜理論55-56
• 5.2.3 直接動(dòng)力分析理論56
• 5.3 ANSYS地震分析方法56-57
• 5.3.1 譜分析技術(shù)56
• 5.3.2 瞬態(tài)動(dòng)力分析56-57
• 5.4 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析57-60
• 5.4.1 基本方程57-59
• 5.4.2 ANSYS瞬態(tài)分析基本步驟59-60
• 5.4.3 求解方法60
• 5.5 內(nèi)河架空直立式碼頭抗震分析60-64
• 5.5.1 計(jì)算模型的建立60
• 5.5.2 荷載的選擇60-64
• 5.6 計(jì)算結(jié)果的提取與結(jié)果分析64-71
• 5.7 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 進(jìn)一步工作的展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄EI CENTRO地震波數(shù)據(jù)79-86
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文及學(xué)術(shù)成果86

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：324287