基于極限承載力的在役高樁碼頭整體安全度分析方法研究.pdf

1、高樁碼頭結(jié)構(gòu)在使用的過(guò)程中,由于環(huán)境條件、管理運(yùn)營(yíng)不善及結(jié)構(gòu)老化等因素作用,致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件破損劣化,難以發(fā)揮其應(yīng)有的功能,結(jié)構(gòu)整體的安全性也因此而受到嚴(yán)重影響。為避免重大安全事故的發(fā)生,掌握碼頭結(jié)構(gòu)所處的安全狀態(tài),需利用有效的分析方法對(duì)其安全程度進(jìn)行判定。然而目前工程界所使用的分析方法多集中于構(gòu)件層面上,對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全度分析方法的研究較少。本文依據(jù)可靠度基本理論,以結(jié)構(gòu)整體極限承載力(結(jié)構(gòu)抗力)和作用荷載(作用效應(yīng))為隨機(jī)變量,構(gòu)建反映高

2、樁碼頭結(jié)構(gòu)整體安全度的功能函數(shù),采用JC法計(jì)算結(jié)構(gòu)整體安全度下的可靠指標(biāo),建立了對(duì)在役高樁碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體安全分析的有效方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)以大型通用性有限元軟件 ANSYS為平臺(tái),建立了高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體極限承載力分析的非線性三維數(shù)值模型,分別對(duì)堆貨荷載、門機(jī)荷載以及組合豎向荷載條件下高樁碼頭結(jié)構(gòu)的整體極限承載力進(jìn)行了計(jì)算分析,并對(duì)模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(2)應(yīng)用ANSYS軟件的APDL

3、程序語(yǔ)言編寫自動(dòng)智能化有限元分析系統(tǒng)程序,將影響結(jié)構(gòu)極限承載力的因素進(jìn)行抽樣并形成求取高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體極限承載力的輸入樣本,進(jìn)行有限元計(jì)算得到不同荷載條件、不同組合工況下高樁碼頭結(jié)構(gòu)極限承載力的統(tǒng)計(jì)分析樣本。
　　(3)利用有關(guān)概率分布檢驗(yàn)方法及樣本統(tǒng)計(jì)分析方法,分別對(duì)不同荷載條件、不同組合工況下高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體極限承載力的樣本進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析,確定了高樁碼頭結(jié)構(gòu)極限承載力的概率分布類型為正態(tài)分布,并給出了相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

4、r>　　(4)參照目前結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論,以結(jié)構(gòu)整體極限承載力及其對(duì)應(yīng)的作用荷載為隨機(jī)變量,構(gòu)建反映高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體安全度的功能函數(shù),結(jié)合本文得出的結(jié)構(gòu)極限承載力的概率分布與統(tǒng)計(jì)參數(shù),采用 MATLAB編寫 JC法迭代計(jì)算程序?qū)Y(jié)構(gòu)整體安全度下的可靠指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,建立了高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體安全分析的高效近似計(jì)算方法。
　　(5)根據(jù)天津港某高樁碼頭的工程檢測(cè)資料,建立該碼頭的三維有限元模型。采用本文所述的高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體安全分析方法