碼頭構(gòu)件荷載效應(yīng)時效性及可靠度設(shè)計(jì)研究.pdf

1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),結(jié)構(gòu)安全性和耐久性可靠性分別由承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)控制。其中以耐久性為目標(biāo)的正常使用極限狀態(tài)可靠度研究尚處于起步階段。通過開展大型集裝箱高樁碼頭構(gòu)件荷載效應(yīng)時效性及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用狀態(tài)下的可靠度研究,為碼頭結(jié)構(gòu)時變可靠度的實(shí)時預(yù)報(bào)、結(jié)構(gòu)壽命評估、安全使用以及維護(hù)方案提供科學(xué)的理論依據(jù)。
　　碼頭荷載大都是依賴于時間的隨機(jī)過程,結(jié)構(gòu)抗力也隨時間發(fā)展逐漸衰減,現(xiàn)行可靠度分析沒有考慮時變因素。本文總結(jié)出適

2、合于碼頭結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)的可靠度分析方法,并在此基礎(chǔ)上基于隨機(jī)過程理論,進(jìn)行了碼頭構(gòu)件正常使用狀態(tài)下荷載效應(yīng)時效性分析及可靠度時變計(jì)算。結(jié)合算例,運(yùn)用蒙特卡羅隨機(jī)抽樣方法及結(jié)構(gòu)有限元分析,考慮時間變化及靠泊船型、撞擊次數(shù)和荷載大小隨機(jī),建立船舶撞擊力的荷載效應(yīng)時變模型;考慮集裝箱裝卸橋不同狀態(tài),以及各狀態(tài)單次持續(xù)時長模型,建立裝卸橋荷載效應(yīng)及持續(xù)時長的時變模型;最后考慮荷載時變性及材料抗力時間衰減,模擬計(jì)算結(jié)構(gòu)在裂縫控制下的正常使用狀態(tài)

3、時變可靠度。通過探索研究得到以下結(jié)論:
　　(1)建立較為全面且適用于港口工程正常使用極限狀態(tài)可靠度分析方法的關(guān)鍵在于建立合理的荷載效應(yīng)與抗力的時變模型;
　　(2)基于隨機(jī)過程理論,從泊位占用率入手,結(jié)合蒙特卡羅隨機(jī)方法及結(jié)構(gòu)有限元分析,可以較好的解決船舶撞擊力荷載效應(yīng)、靠泊船型及次數(shù)隨機(jī)的擬合問題,得到的結(jié)果與不考慮隨機(jī)性因素的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值相差在15％左右;
　　(3)得到本模型下裝卸橋控制工況為工作狀態(tài),且其工