基于樁土相互作用內(nèi)河架空直立式碼頭地震響應(yīng)分析

通過(guò)對(duì)以往發(fā)生的高樁碼頭震害的類型及特點(diǎn)的分析,并結(jié)合接岸結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)病害及其對(duì)碼頭的不利影響,針對(duì)內(nèi)河架空直立式碼頭接岸結(jié)構(gòu)的選擇進(jìn)行探討,提出一種較合理的高樁碼頭接岸結(jié)構(gòu),以提高高樁碼頭的抗震能力和適用能力,減少營(yíng)運(yùn)期間的維護(hù)費(fèi)用。

根據(jù)規(guī)范方法并結(jié)合工程實(shí)際和內(nèi)河大水位差碼頭關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,依托大量的數(shù)值計(jì)算,對(duì)內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭在各種荷載組合下的災(zāi)害進(jìn)行了預(yù)測(cè)。利用arcview將預(yù)測(cè)結(jié)果與地理信息系統(tǒng)有效地結(jié)合起來(lái),建立了內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭災(zāi)害預(yù)測(cè)與管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了港口安全評(píng)估的動(dòng)態(tài)化管理。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)的評(píng)估,可以有效提高碼頭的裝卸效率,實(shí)時(shí)評(píng)估碼頭的安全性能。

以三峽庫(kù)區(qū)某架空直立式碼頭為例,采用基于有限元軟件ansys的montecarlo法,對(duì)架空直立式碼頭樁基進(jìn)行了靈敏度分析、散點(diǎn)圖分析,并討論了樁基在各種工況組合作用下的可靠指標(biāo).結(jié)果表明船舶撞擊力對(duì)碼頭樁基的可靠度計(jì)算起著決定性作用,碼頭樁基可靠度指標(biāo)基本滿足規(guī)范要求,可靠指標(biāo)計(jì)算方法和結(jié)果可為類似碼頭樁徑優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考.

由于內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不能采用一般的傳統(tǒng)計(jì)算方法進(jìn)行模態(tài)分析,而應(yīng)采用結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件進(jìn)行分析。采用有限元法建立空間剛架模型,對(duì)內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析,初步探討了內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,為合理結(jié)構(gòu)型式的研究提供了依據(jù)。

本文針對(duì)目前碼頭平面設(shè)計(jì)方法的不足,采用有限元方法,對(duì)重慶市某內(nèi)河架空直立式框架碼頭進(jìn)行模擬,分析探討了不同工況下碼頭的變形和各主要構(gòu)件的力學(xué)性能。研究表明:此結(jié)構(gòu)整體性很好,但工程設(shè)計(jì)偏于保守,可適當(dāng)加大樁徑、樁間距及排架間距,以減少工程投資,同時(shí)可以減小結(jié)構(gòu)對(duì)水流的影響,為碼頭結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

以三峽庫(kù)區(qū)架空直立式碼頭大直徑鋼護(hù)筒嵌巖樁為切入點(diǎn),主要針對(duì)受鋼護(hù)筒影響下架空直立式碼頭嵌巖樁的受力性狀作一綜述.在闡明何為鋼護(hù)筒嵌巖樁的基礎(chǔ)上綜述了鋼護(hù)筒及鋼護(hù)筒嵌巖樁的受力性狀和嵌巖樁-土-巖的受力性狀的研究現(xiàn)狀,并從鋼管混凝土樁(柱)與鋼護(hù)筒嵌巖樁受力性狀的區(qū)別、鋼護(hù)筒與樁芯鋼筋混凝土的聯(lián)合受力和考慮重復(fù)荷載作用下鋼護(hù)筒效應(yīng)對(duì)嵌巖樁承載性能的影響3個(gè)方面探討有待研究的方向,為進(jìn)一步研究鋼護(hù)筒嵌巖樁提供一些思路.

利用有限元法對(duì)內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算分析,采用有限元法建立了3種不同的有限元模型(平面剛架模型、不考慮面板剛度的空間剛架模型、考慮面板剛度的空間剛架模型),分別對(duì)內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力計(jì)算和比較分析。分析表明,考慮面板剛度的空間剛架模型是適合內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型。

大水位差架空直立式碼頭是出現(xiàn)在長(zhǎng)江上游內(nèi)河地區(qū)的一種新型碼頭結(jié)構(gòu)型式。對(duì)該種碼頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)型式及其適應(yīng)性進(jìn)行歸納,并對(duì)碼頭的樁基、上部結(jié)構(gòu)及接岸結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)和計(jì)算要點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

針對(duì)大型內(nèi)河碼頭建設(shè)面臨的復(fù)雜水文條件和地質(zhì)條件,基于結(jié)構(gòu)受力最優(yōu)原理和工程造價(jià)最省的思路,提出了"空間三角形框架墩+帶主斜撐大跨度排架"的內(nèi)河架空直立式碼頭新型結(jié)構(gòu),分析了該碼頭結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和穩(wěn)定性。并將寸灘碼頭一、二期建設(shè)項(xiàng)目的碼頭結(jié)構(gòu)型式改用本優(yōu)化結(jié)構(gòu)型式后進(jìn)行了工程造價(jià)的計(jì)算,再與原寸灘碼頭一、二期建設(shè)項(xiàng)目的工程造價(jià)進(jìn)行比較。研究表明:新型結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡(jiǎn)潔、受力合理、水下工程量小、經(jīng)濟(jì)性好。

采用響應(yīng)面數(shù)值模擬技術(shù)在設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn)處擬合了代替真實(shí)極限狀態(tài)曲面的響應(yīng)面函數(shù),并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用一次二階矩法編寫matlab程序?qū)芸罩绷⑹酱a頭樁基進(jìn)行了可靠度分析求解。驗(yàn)證了基于響應(yīng)面對(duì)大型結(jié)構(gòu)可靠度求解的可行性。

以重慶某平面布置為"l型"的內(nèi)河框架直立式碼頭為依托,采用midas建立空間剛架模型并進(jìn)行模態(tài)分析,提取關(guān)鍵模態(tài)分析結(jié)構(gòu)的振型特點(diǎn)。初步探討其動(dòng)力特性,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、振動(dòng)故障診斷以及結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

隨著新版建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的出臺(tái),建筑物抗震設(shè)計(jì)要求也日益提高.在以往的高層建筑地震響應(yīng)分析中,由于計(jì)算技術(shù)上的困難和經(jīng)濟(jì)上的約束,大多數(shù)時(shí)候工程師們都采用了固定基底假設(shè).這樣做對(duì)于建立在剛性比較大的地基上的結(jié)構(gòu),由于相互作用不是很明顯,還是可以接受的,但是對(duì)于建立在軟弱地基上的結(jié)構(gòu),由于相互作用比較強(qiáng)烈,在計(jì)算中是應(yīng)該考慮的.本文分別建立了考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用效應(yīng)(ssi效應(yīng))和不考慮ssi效應(yīng)時(shí)的高層結(jié)構(gòu)模型,分析了考慮ssi效應(yīng)在高層建筑地震響應(yīng)分析研究中的必要性.

以在建的重慶市兩江新區(qū)果園樞紐港二期工程為例,采用有限元法對(duì)內(nèi)河大水位差架空直立式框架碼頭單排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力分析。探討了不同荷載組合下的最不利受力構(gòu)件。按照恒載參與每種作用效應(yīng)組合,活載按結(jié)構(gòu)實(shí)際可能出現(xiàn)的受力情況進(jìn)行組合分析的思路,對(duì)結(jié)構(gòu)自重、面板自重、堆貨荷載、岸吊荷載和船舶撞擊力等荷載進(jìn)行組合,共設(shè)計(jì)了32種荷載組合。采用有限元法計(jì)算分析每種組合下的排架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的內(nèi)力,在32種荷載組合結(jié)果中搜索各構(gòu)件的最大(小)內(nèi)力值,從而確定在32種荷載組合下的最不利受力構(gòu)件,并得到了控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力的21種最不利荷載組合。

利用有限元法對(duì)性質(zhì)復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)——架空直立式碼頭進(jìn)行塑性破壞分析,其中包括根據(jù)室內(nèi)模型試驗(yàn)得到的混凝土參數(shù),利用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析;結(jié)合重慶市寸灘碼頭模型試驗(yàn)資料,對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:碼頭結(jié)構(gòu)在受到頂層撞擊力后最先破壞的是結(jié)構(gòu)底層的聯(lián)系梁;隨著撞擊荷載的增大,結(jié)構(gòu)上部的縱撐、橫撐兩端均出現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂區(qū),但整個(gè)結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)較大位移,表明此種結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的塑性變形能力,符合框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合。

采用三維有限元數(shù)值分析方法,對(duì)大水位差架空直立式碼頭的力學(xué)特性展開(kāi)了分析,得到了有限元簡(jiǎn)化分析時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及其誤差,并在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)及其塑性破壞過(guò)程進(jìn)行了分析,得到了內(nèi)河架空直立式碼頭基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)共同作用的一些規(guī)律及其碼頭結(jié)構(gòu)的破壞模式。

根據(jù)動(dòng)力時(shí)程分析法基本理論,利用ansysworkbench有限元軟件分別建立新型架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出兩種結(jié)構(gòu)型式碼頭面板和樁的應(yīng)力、位移的時(shí)程響應(yīng)結(jié)果。最后,通過(guò)對(duì)兩者的結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,初步探討和評(píng)估新型碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能。

利用有限元法對(duì)內(nèi)河大水位差架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。采用等截面梁?jiǎn)卧?按平面剛架建模分別對(duì)各控制工況進(jìn)行了比較計(jì)算和分析,并按空間剛架建模對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核,計(jì)算結(jié)果可靠合理,為合理結(jié)構(gòu)型式的研究提供了依據(jù)。

基于adina的重力壩地震響應(yīng)分析——針對(duì)云南某重力壩，利用大型有限元軟件adina分別基于流固耦合理論和wester-gaard附加質(zhì)量方法建立了數(shù)值分析模型，對(duì)其自震頻率和地震響應(yīng)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，兩種模型的自震頻率比較接近，附加質(zhì)量模型的地震響應(yīng)要大于流...

以重慶港寸灘碼頭三期工程的為依托,基于大渦模擬理論,應(yīng)用有限元軟件fluent模擬高雷諾數(shù)條件下的三維流場(chǎng),得出超臨界狀態(tài)下串聯(lián)樁上的水流速度和壓強(qiáng),探討碼頭結(jié)構(gòu)各排架樁上的阻力系數(shù)、水流壓強(qiáng)衰減、消能等相關(guān)規(guī)律,為三峽庫(kù)區(qū)大水位差架空直立式碼頭在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮水流力的影響提供參考。

雙塔連體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及地震響應(yīng)分析——本文通過(guò)算例對(duì)雙塔連體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性以及地震響應(yīng)分析，觀察單塔結(jié)構(gòu)、雙軸對(duì)稱雙塔連體結(jié)構(gòu)和單軸對(duì)稱雙塔連體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的差別，從而總結(jié)出連體結(jié)構(gòu)自振特性的規(guī)律。同時(shí)，本文還通過(guò)振型分解反應(yīng)譜法對(duì)單軸對(duì)稱...

大跨度斜拉橋地震響應(yīng)分析 作者：曹永睿，鐘鐵毅，顧正偉，唐興國(guó) 作者單位：曹永睿,鐘鐵毅,顧正偉(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,北京,100044)，唐興國(guó)(中咨泰克 交通工程有限公司,北京,100083) 刊名： 鐵道建筑 英文刊名：railwayengineering 年，卷(期)：2007，""(5) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(xiàn)(7條) 1.楊玉民.袁萬(wàn)城.范立礎(chǔ)大跨斜拉橋橫向地震反應(yīng)及其分形特征[期刊論文]-同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2001(01) 2.范立礎(chǔ)橋梁抗震1997 3.武芳文.趙雷ⅱ形截面混凝土斜拉橋動(dòng)力特性分析[期刊論文]-公路2005(11) 4.范立礎(chǔ).胡世德.葉愛(ài)君大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)2001 5.宋雨.陳冬霞斜拉橋動(dòng)力特性分析[期刊論文]-廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2006(0

　采用有限元模型,對(duì)某鋼筋混凝土高層建筑進(jìn)行非線性時(shí)程分析.計(jì)算結(jié)果表明隔震結(jié)構(gòu)的頂層加速度峰值、層間位移、基底剪力等均大大地降低,隔震性能良好.