水平荷載下高樁碼頭結(jié)構(gòu)易損性曲線研究.pdf

1、高樁碼頭是一種廣泛應(yīng)用于軟土地區(qū)的重要碼頭結(jié)構(gòu)型式。船舶靠泊撞擊荷載往往是高樁碼頭設(shè)計時考慮的控制性水平荷載。已發(fā)生的多起高樁碼頭船撞事故造成了巨大損失，評估碼頭受撞危險性需要評定碼頭結(jié)構(gòu)的易損性。本文選用位移延性比作為樁基結(jié)構(gòu)損傷指標，并以此判別高樁碼頭結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)。以某高樁碼頭為原型，運用ANSYS有限元軟件進行仿真模擬，分析高樁碼頭空間結(jié)構(gòu)的模態(tài)，研究高樁碼頭單榀排架結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)在水平力作用下的理論易損性曲線。對比采用“受彎嵌

2、固點法”和采用“接觸單元法”考慮樁土作用時高樁碼頭單榀排架結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的易損性曲線。本文得出的易損性曲線對于判斷高樁碼頭結(jié)構(gòu)在不同質(zhì)量船舶對應(yīng)的水平撞擊力作用下的損傷概率具有重要作用，可以為高樁碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全監(jiān)測提供參考。
　　(1)對高樁碼頭空間結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，得出結(jié)構(gòu)前六階模態(tài)對應(yīng)的自振頻率，可以避免結(jié)構(gòu)受到特定頻率的外部激勵而發(fā)生共振。
　　(2)選用樁頂?shù)奈灰蒲有员葹楦邩洞a頭樁基的損傷指標，研究各個損傷狀態(tài)與

3、損傷指標之間的關(guān)系。根據(jù)串聯(lián)模型理論，用高樁碼頭樁基的損傷狀態(tài)來評定高樁碼頭整體結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)。
　　(3)對水平撞擊荷載作用下高樁碼頭進行結(jié)構(gòu)易損性分析。將船舶靠泊撞擊荷載簡化為作用在碼頭上的均布力，分別建立高樁單榀排架結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的有限元模型，研究靠泊撞擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的易損性，得到對應(yīng)不同質(zhì)量船舶的結(jié)構(gòu)損傷概率。
　　(4)使用“接觸單元法”考慮樁土作用而建立的高樁碼頭單榀排架結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)模型，經(jīng)仿真計算，樁身水平