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基于响应面法的引桥式接岸结构可靠度分析
| 论文题名： | 基于响应面法的引桥式接岸结构可靠度分析 |
| 关键词： | 响应面法;引桥式接岸结构;可靠度分析;概率分析模块 |
| 摘要： | 我国虽然可靠度研究起步较晚,但是近几十年来发展迅猛,随着我国经济增长,港口朝着深水化、大型化发展,港口工程的可靠度越来越受到广泛的关注。根据不同的实际情况,码头采用不同的接岸结构型式,天津港的发展速度举国瞩目,由于天津港特殊的淤泥质地质要求,高桩码头成为天津港的主流,临港工业区、南疆港区等部分新建港区多采用高桩梁板引桥式接岸结构,因此以天津港为切入点,研究其在这种特殊的地质条件下引桥式接岸可靠度。 目前,对于港口工程这种大型的复杂结构体系,其极限状态函数一般未知,这种情况下的可靠度分析主要是应用蒙特卡罗法以及响应面法,实际工程失效概率一般较小,所以蒙特卡洛法所需样本众多,本文基于响应面法计算码头可靠度,首先根据天津临港某码头实际的工程地质资料以及码头断面图等资料建立分析文件,然后应用ANSYS中的概率分析模块(PDS)进行概率分析。环境、材料、构件连接方式等很多因素都会影响结构的可靠度,本文参考的变量只有混凝土的各参数、桩参数、前方承台机械荷载、船舶系缆力、引桥堆载。本文一方面应用PDS模块得到基于不同失效模式下的码头响应面函数,将响应面函数作为结构的极限状态函数,应用Matlab根据可靠度的几何含义计算结构的可靠度,以及函数的验算点,另一方面通过对计算结果进行蒙特卡洛抽样,对随机变量进行敏感度分析,根据分析结果得到结构敏感因子,并提出相应的接岸优化建议。 随着时间的增加,由混凝土破损、钢筋锈蚀、构件连接性能等因素导致码头结构抗力衰减,本文以5年为时间段,通过计算混凝土各参数随时间分布,将时变可靠度转化为时不变可靠度,研究了设计基准期为五十年的引桥式接岸可靠度的变化趋势,并假设20年后码头扩建,引桥保留后该码头的可靠度,说明方案可行性的同时对扩建过程提出优化措施。 |
| 作者： | 陈永红 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 孙克俐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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