地震荷載作用下內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭數(shù)值分析.pdf

1、由于內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭的結(jié)構(gòu)型式新穎、工作環(huán)境惡劣、結(jié)構(gòu)受力復雜，加上經(jīng)濟、技術(shù)等方面的原因，其受力特性的研究還有待拓展。所以，為了保證碼頭結(jié)構(gòu)的安全性和適用性，開展內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭抗震性能的研究是十分必要的。本文采用有限元軟件ANSYS，對內(nèi)河架空直立式高樁碼頭在水平地震作用下的受力性能進行了數(shù)值分析，充分、全面了解該結(jié)構(gòu)型式抗震性能，并為今后的設(shè)計和校核提供相關(guān)的參考。論文的主要工作和結(jié)論如下：
　　 (1)通

2、過對碼頭結(jié)構(gòu)三維模型的模態(tài)分析可以得出：碼頭結(jié)構(gòu)的基頻由于大量縱向聯(lián)系梁的存在而被提升，從而振動不容易被激發(fā)，有利于結(jié)構(gòu)抗震；碼頭結(jié)構(gòu)的8階模態(tài)值呈現(xiàn)明顯的分段集中，這表明其縱、橫向剛度的分布比較均勻，具有良好的整體性，但是根據(jù)框架結(jié)構(gòu)抗震“強柱弱梁”的原則，適當減少縱向聯(lián)系梁的剛度反而有利于結(jié)構(gòu)抗震。所以，在進行碼頭設(shè)計時應(yīng)當綜合考慮縱向聯(lián)系梁的數(shù)量。
　　 (2)通過對碼頭結(jié)構(gòu)三維模型的地震響應(yīng)時程分析可以得出：碼頭結(jié)構(gòu)的主

3、要受力構(gòu)件(除樁基和橫梁外)隨著地震激勵方向的改變而改變，其中順著激勵方向分布的構(gòu)件為主要受力構(gòu)件；碼頭主要構(gòu)件的剪力和彎矩最大值都發(fā)生在結(jié)構(gòu)的最底層，并沿高度方向逐層遞減；碼頭的水平位移分布隨著激勵方向的改變而不同，在橫向激勵下結(jié)構(gòu)只產(chǎn)生橫向位移，但在縱向激勵下結(jié)構(gòu)在縱、橫向都產(chǎn)生了位移，其中橫向位移約為縱向位移的25％。
　　 (3)分別建立樁-土-碼頭結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)剛性假定的碼頭結(jié)構(gòu)和工程計算簡化的碼頭結(jié)構(gòu)等二維有限元模型

4、，研究樁土相互作用的考慮和工程計算簡化模型的采用，對碼頭岸坡土體覆蓋層較厚地區(qū)架空直立式集裝箱碼頭抗震性能的影響。通過模態(tài)分析可以得出，基礎(chǔ)剛性假定計算模型的基頻最大，隨著樁土相互作用的考慮和工程計算簡化模型的采用，碼頭結(jié)構(gòu)的基頻將變小，而且工程計算簡化模型的基頻最小。通過時程分析可以得出，在考慮了樁土相互作用后碼頭立柱的位移、剪力和彎矩值將會變小，并存在著一定的折減規(guī)律，但是軸力值基本不受影響；而當采用工程計算簡化模型時，碼頭立柱的剪