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(jiǎn)單,材料用量小,造價(jià)便宜,主要構(gòu)件可在工廠預(yù)制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)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(diǎn),水深的變化對(duì)其強(qiáng)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?cè)谑褂眠^(guò)程中除承受一般設(shè)計(jì)中的作用外,還會(huì)受到地震的作用,設(shè)計(jì)不當(dāng)在地震中會(huì)發(fā)生破壞,如日本神戶Hyogo-ken地震中板樁碼頭遭到嚴(yán)重破壞,鋼板樁斷裂。從結(jié)構(gòu)抗震安全角度而言,真正對(duì)結(jié)構(gòu)物安全性起控制作用的是變形問(wèn)題而非強(qiáng)度問(wèn)題。目前關(guān)于這兩種板樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)研究甚少,而關(guān)于前墻位移及地震殘余位移的研究未見(jiàn)報(bào)道。本文借助有限元分析方法及現(xiàn)有土壓力理論,對(duì)傳統(tǒng)板樁碼頭及遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)靜力設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,推導(dǎo)了板樁碼頭結(jié)構(gòu)前墻地震殘余位移的計(jì)算方法,全文的主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)查閱國(guó)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)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(shè)計(jì)參數(shù)的合理選取范圍。(3)通過(guò)導(dǎo)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(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)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(duì)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(shè)計(jì)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(yīng)理論,推導(dǎo)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(jì)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(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。(5)借鑒中南大學(xué)林宇亮關(guān)于圖解法求解粘性土動(dòng)土壓力研究成果,結(jié)合板樁碼頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料力學(xué)撓曲線微分方程,推導(dǎo)出了地震荷載作用下板樁碼頭前墻殘余位移的計(jì)算公式,并與有限元軟件模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。
【關(guān)鍵詞】：地震 板樁碼頭 遮簾樁 殘余位移 等效應(yīng)力 位移理論
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jiǎn)介17
• 1.1.2 遮簾式板樁碼頭簡(jiǎn)介17-18
• 1.2 研究意義18-20
• 1.3 國(guó)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?jī)?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(jī)理分析25-40
• 2.1 引言25
• 2.2 分析過(guò)程25-28
• 2.2.1 計(jì)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(jì)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(jī)理分析40-52
• 3.1 引言40
• 3.2 分析過(guò)程40-43
• 3.2.1 計(jì)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(jì)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(zhǎng)度影響47-48
• 3.3.5 遮簾樁強(qiáng)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(guò)程52-54
• 4.2.1 計(jì)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(jì)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(guò)程66-67
• 5.2.1 計(jì)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(jì)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(zhǎng)度影響71-72
• 5.3.5 遮簾樁強(qiáng)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(jì)算78-105
• 6.1 引言78
• 6.2 基于文克爾假定的受力計(jì)算方法歸納78-80
• 6.3 換算樁長(zhǎng)80-81
• 6.4 靜力荷載作用下板樁碼頭前墻位移計(jì)算81-87
• 6.4.1 前墻泥面以下部分位移計(jì)算81-84
• 6.4.2 忽略錨碇點(diǎn)位移時(shí)前墻位移計(jì)算84-86
• 6.4.3 考慮錨碇點(diǎn)位移時(shí)前墻位移計(jì)算86-87
• 6.4.4 靜力荷載作用下板樁碼頭前墻位移計(jì)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(jì)算結(jié)果88-89
• 6.5.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)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(jì)算90-101
• 6.6.1 遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)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(jì)算91-93
• 6.6.3 遮簾樁間土體傳給前墻力的計(jì)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(jì)算95-97
• 6.6.6 忽略錨碇點(diǎn)位移時(shí)前墻位移計(jì)算97-99
• 6.6.7 考慮錨碇點(diǎn)位移時(shí)前墻位移計(jì)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(jì)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(jì)算結(jié)果102-103
• 6.7.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析103
• 6.8 本章結(jié)語(yǔ)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(jì)算105-127
• 7.1 引言105
• 7.2 計(jì)算模型105-106
• 7.3 粘性土動(dòng)主動(dòng)土壓力計(jì)算106-111
• 7.3.1 平衡方程106-107
• 7.3.2 動(dòng)主動(dòng)土壓力分布強(qiáng)度107-108
• 7.3.3 動(dòng)主動(dòng)土壓力合力作用點(diǎn)位置108-109
• 7.3.4 動(dòng)主動(dòng)土壓力臨界破裂角計(jì)算109-111
• 7.4 粘性土動(dòng)被動(dòng)土壓力計(jì)算111-115
• 7.4.1 平衡方程112
• 7.4.2 動(dòng)被動(dòng)土壓力分布強(qiáng)度112-113
• 7.4.3 動(dòng)被動(dòng)土壓力合力作用點(diǎn)位置113-114
• 7.4.4 動(dòng)被動(dòng)土壓力臨界破裂角計(jì)算114-115
• 7.5 前板樁墻位移計(jì)算115-123
• 7.5.1 計(jì)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(jì)算117-119
• 7.5.4 前板樁墻泥面以上部分位移計(jì)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(jì)算結(jié)果124-125
• 7.6.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析125-126
• 7.7 本章結(jié)語(yǔ)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)131-132
• 8.2 存在的問(wèn)題與研究展望132-134
• 參考文獻(xiàn)134-138
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文138
• 攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)138-139
• 攻讀碩士學(xué)位期間所參與的項(xiàng)目139-140
• 致謝140

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 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(jì)算法的動(dòng)力試驗(yàn)驗(yàn)證[J];土木工程學(xué)報(bào);2011年10期

2 蔣建平;劉春林;蔣宏鳴;史旦達(dá);;基于ABAQUS的板樁碼頭地震動(dòng)力響應(yīng)研究[J];水運(yùn)工程;2013年06期

3 林宇亮;楊果林;趙煉恒;鐘正;;地震動(dòng)土壓力水平層分析法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);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。

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本文編號(hào)：387438