本文關(guān)鍵詞：地震荷載作用下板樁碼頭抗震性能與殘余位移研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：板樁碼頭具有結(jié)構(gòu)簡單,材料用量小,造價便宜,主要構(gòu)件可在工廠預制等優(yōu)點,被廣泛應用在沿海和內(nèi)河地區(qū)。但由于板樁碼頭結(jié)構(gòu)自身的受力特點,水深的變化對其強度和穩(wěn)定性影響十分敏感,限制了板樁結(jié)構(gòu)向深水化的發(fā)展,行業(yè)內(nèi)新近提出了一種新型的遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu),使得板樁碼頭結(jié)構(gòu)得以向深水化發(fā)展。它們在使用過程中除承受一般設計中的作用外,還會受到地震的作用,設計不當在地震中會發(fā)生破壞,如日本神戶Hyogo-ken地震中板樁碼頭遭到嚴重破壞,鋼板樁斷裂。從結(jié)構(gòu)抗震安全角度而言,真正對結(jié)構(gòu)物安全性起控制作用的是變形問題而非強度問題。目前關(guān)于這兩種板樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力設計與抗震設計研究甚少,而關(guān)于前墻位移及地震殘余位移的研究未見報道。本文借助有限元分析方法及現(xiàn)有土壓力理論,對傳統(tǒng)板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力設計和抗震設計進行了研究,推導了板樁碼頭結(jié)構(gòu)前墻地震殘余位移的計算方法,全文的主要內(nèi)容如下:(1)通過查閱國內(nèi)外關(guān)于板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭的研究成果及設計規(guī)范,并結(jié)合有關(guān)板樁碼頭地震破壞案例,例證了研究板樁碼頭結(jié)構(gòu)抗震設計參數(shù)及前墻殘余位移的重要性。(2)基于大型有限元軟件ADINA,分別研究了靜力荷載作用下板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭的設計參數(shù)對結(jié)構(gòu)受力及前墻位移的影響,分別給出了靜力荷載作用下兩種板樁碼頭結(jié)構(gòu)設計參數(shù)的合理選取范圍。(3)通過導入kobe波,研究了地震荷載作用下板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭的設計參數(shù)對兩種板樁碼頭結(jié)構(gòu)受力及前墻位移的影響,討論了地震加速度幅值對板樁碼頭前墻受力及殘余位移的影響,給出了地震荷載作用下板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭設計參數(shù)的合理取值范圍。(4)利用目前較為成熟的靜土壓力理論及土拱效應理論,推導出了靜力荷載作用下板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭前墻位移計算公式,并分別與京唐港10#泊位碼頭及京唐港32㥮碼頭的原位觀測數(shù)據(jù)進行了對比,驗證了理論推導的正確性。(5)借鑒中南大學林宇亮關(guān)于圖解法求解粘性土動土壓力研究成果,結(jié)合板樁碼頭結(jié)構(gòu)特點及材料力學撓曲線微分方程,推導出了地震荷載作用下板樁碼頭前墻殘余位移的計算公式,并與有限元軟件模擬結(jié)果進行了對比,驗證了理論推導的正確性。
【關(guān)鍵詞】：地震 板樁碼頭 遮簾樁 殘余位移 等效應力 位移理論
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U656.112
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-17
• 第1章 緒論17-25
• 1.1 研究背景17-18
• 1.1.1 傳統(tǒng)板樁碼頭簡介17
• 1.1.2 遮簾式板樁碼頭簡介17-18
• 1.2 研究意義18-20
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
• 1.3.1 土壓力理論發(fā)展20
• 1.3.2 板樁碼頭研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.3 遮簾式板樁碼頭研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 本文研究內(nèi)容23
• 1.5 本文技術(shù)路線23-25
• 第2章 靜力荷載下板樁碼頭工作機理分析25-40
• 2.1 引言25
• 2.2 分析過程25-28
• 2.2.1 計算模型與荷載25-26
• 2.2.2 材料參數(shù)26-27
• 2.2.3 邊界條件27
• 2.2.4 接觸條件27
• 2.2.5 計算工況27-28
• 2.3 板樁碼頭靜力特性研究28-38
• 2.3.1 水平位移與受力特性分析28-29
• 2.3.2 前墻與錨碇墻間距影響29-31
• 2.3.3 前墻厚度影響31-32
• 2.3.4 錨碇墻厚度影響32-33
• 2.3.5 前墻深入比影響33-34
• 2.3.6 錨碇墻高度影響34-36
• 2.3.7 拉桿直徑影響36-37
• 2.3.8 土體模量影響37-38
• 2.4 本章結(jié)論38-40
• 第3章 靜力荷載下遮簾式板樁碼頭工作機理分析40-52
• 3.1 引言40
• 3.2 分析過程40-43
• 3.2.1 計算模型與荷載40-41
• 3.2.2 材料參數(shù)41-42
• 3.2.3 邊界條件42
• 3.2.4 接觸條件42
• 3.2.5 計算工況42-43
• 3.3 遮簾式板樁碼頭靜力特性研究43-51
• 3.3.1 水平位移與受力特性分析43-44
• 3.3.2 前墻與遮簾樁間距影響44-46
• 3.3.3 遮簾樁厚度影響46-47
• 3.3.4 遮簾樁長度影響47-48
• 3.3.5 遮簾樁強度影響48-50
• 3.3.6 遮簾樁擋土效果50-51
• 3.4 本章結(jié)論51-52
• 第4章 地震荷載作用下板樁碼頭抗震性能分析52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 分析過程52-54
• 4.2.1 計算模型與荷載52-53
• 4.2.2 材料參數(shù)53
• 4.2.3 邊界條件53
• 4.2.4 接觸條件53
• 4.2.5 計算工況53-54
• 4.3 板樁碼頭抗震特性研究54-65
• 4.3.1 殘余位移與受力特性分析54-55
• 4.3.2 前墻與錨碇墻間距影響55-57
• 4.3.3 前墻厚度影響57-58
• 4.3.4 錨碇墻厚度影響58-59
• 4.3.5 前墻深入比影響59-60
• 4.3.6 錨碇墻高度影響60-61
• 4.3.7 地震加速度幅值影響61-63
• 4.3.8 拉桿直徑影響63-64
• 4.3.9 土體模量影響64-65
• 4.4 本章結(jié)論65-66
• 第5章 地震荷載作用下遮簾式板樁碼頭抗震性能分析66-78
• 5.1 引言66
• 5.2 分析過程66-67
• 5.2.1 計算模型與荷載66
• 5.2.2 材料參數(shù)66
• 5.2.3 邊界條件66-67
• 5.2.4 接觸條件67
• 5.2.5 計算工況67
• 5.3 遮簾式板樁碼頭抗震特性研究67-76
• 5.3.1 殘余位移與受力特性分析67-69
• 5.3.2 前墻與遮簾樁間距影響69-70
• 5.3.3 遮簾樁厚度影響70-71
• 5.3.4 遮簾樁長度影響71-72
• 5.3.5 遮簾樁強度影響72-73
• 5.3.6 地震加速度幅值影響73-75
• 5.3.7 遮簾樁抗震效果75-76
• 5.4 本章結(jié)論76-78
• 第6章 靜力荷載作用下板樁碼頭前板樁墻的水平位移理論計算78-105
• 6.1 引言78
• 6.2 基于文克爾假定的受力計算方法歸納78-80
• 6.3 換算樁長80-81
• 6.4 靜力荷載作用下板樁碼頭前墻位移計算81-87
• 6.4.1 前墻泥面以下部分位移計算81-84
• 6.4.2 忽略錨碇點位移時前墻位移計算84-86
• 6.4.3 考慮錨碇點位移時前墻位移計算86-87
• 6.4.4 靜力荷載作用下板樁碼頭前墻位移計算流程圖87
• 6.5 靜力荷載作用下板樁碼頭前墻位移算例87-90
• 6.5.1 工程概況87-88
• 6.5.2 理論計算結(jié)果88-89
• 6.5.3 計算結(jié)果對比分析89-90
• 6.6 靜力荷載作用下遮簾式板樁碼頭前墻位移計算90-101
• 6.6.1 遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)簡化計算模型及土壓力區(qū)域分布90-91
• 6.6.2 前板樁墻與遮簾樁之間土壓力計算91-93
• 6.6.3 遮簾樁間土體傳給前墻力的計算93-95
• 6.6.4 前板樁墻泥面以下部分所受土壓力95
• 6.6.5 前板樁墻泥面以下部分位移計算95-97
• 6.6.6 忽略錨碇點位移時前墻位移計算97-99
• 6.6.7 考慮錨碇點位移時前墻位移計算99-100
• 6.6.8 靜力荷載作用下遮簾式板樁碼頭前墻位移計算流程圖100-101
• 6.7 靜力荷載作用下遮簾式板樁碼頭前墻位移算例101-103
• 6.7.1 工程概況101-102
• 6.7.2 理論計算結(jié)果102-103
• 6.7.3 計算結(jié)果對比分析103
• 6.8 本章結(jié)語103-105
• 第7章 地震荷載下板樁碼頭前板樁墻的殘余位移理論計算105-127
• 7.1 引言105
• 7.2 計算模型105-106
• 7.3 粘性土動主動土壓力計算106-111
• 7.3.1 平衡方程106-107
• 7.3.2 動主動土壓力分布強度107-108
• 7.3.3 動主動土壓力合力作用點位置108-109
• 7.3.4 動主動土壓力臨界破裂角計算109-111
• 7.4 粘性土動被動土壓力計算111-115
• 7.4.1 平衡方程112
• 7.4.2 動被動土壓力分布強度112-113
• 7.4.3 動被動土壓力合力作用點位置113-114
• 7.4.4 動被動土壓力臨界破裂角計算114-115
• 7.5 前板樁墻位移計算115-123
• 7.5.1 計算模型115-116
• 7.5.2 前板樁墻受力116-117
• 7.5.3 前板樁墻泥面以下部分位移計算117-119
• 7.5.4 前板樁墻泥面以上部分位移計算119-123
• 7.6 地震荷載作用下板樁碼頭前墻位移算例123-126
• 7.6.1 工程概況123-124
• 7.6.2 理論計算結(jié)果124-125
• 7.6.3 計算結(jié)果對比分析125-126
• 7.7 本章結(jié)語126-127
• 第8章 結(jié)論與展望127-134
• 8.1 全文總結(jié)127-132
• 8.1.1 本文的主要內(nèi)容與結(jié)論127-131
• 8.1.2 本文的主要創(chuàng)新點131-132
• 8.2 存在的問題與研究展望132-134
• 參考文獻134-138
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文138
• 攻讀碩士學位期間所獲得的獎勵138-139
• 攻讀碩士學位期間所參與的項目139-140
• 致謝140

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王麗艷;蔡艷;劉漢龍;;液化地基中重力式碼頭地震殘余變形計算法的動力試驗驗證[J];土木工程學報;2011年10期

2 蔣建平;劉春林;蔣宏鳴;史旦達;;基于ABAQUS的板樁碼頭地震動力響應研究[J];水運工程;2013年06期

3 林宇亮;楊果林;趙煉恒;鐘正;;地震動土壓力水平層分析法[J];巖石力學與工程學報;2010年12期

  本文關(guān)鍵詞：地震荷載作用下板樁碼頭抗震性能與殘余位移研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：387438