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高桩码头整体安全度定量分析与分级方法研究
| 论文题名： | 高桩码头整体安全度定量分析与分级方法研究 |
| 关键词： | 高桩码头;整体安全度;定量分析;分级方法 |
| 摘要： | 高桩码头作为港口码头重要的结构形式之一,其安全问题一直受到国内外研究学者和工程人员的关注。在码头大型化、专业化的进程中,老旧码头承载能力低、码头运营管理不善、超大型船舶的靠泊等问题同样威胁着高桩码头的安全。本文以可靠度理论为基础,结合结构极限承载力相关内容,以结构安全性为目标,提出了高桩码头整体安全度定量分析方法,并建立基于高桩码头整体可靠指标的安全等级定量分级方法。本文的主要研究内容如下: (1)在查阅和整理国内外的理论与方法的基础上,提出了高桩码头整体安全度定量分析方法。该方法的基本思路是将结构整体极限承载力作为随机变量,以建立反映高桩码头安全度的功能函数,通过计算该函数下结构的可靠指标或失效概率来反映结构的安全程度。 (2)针对高桩码头结构极限承载力概率分布的研究尚未开展的现状,提出了利用蒙特卡罗模拟与非线性有限元结合,将极限承载力的影响因素作为随机变量,以模拟高桩码头整体极限承载力的样本,通过统计方法确定极限承载力概率分布的方法。 (3)按照上述方法得到了在水平荷载下无损高桩码头结构的极限承载力概率分布及统计参数;通过对比不同样本容量下的计算结果,得出了本文采用的样本容量的精确性和可行性的结论。 (4)考虑到实际工程结构损伤普遍存在,通过设置不同损伤工况,研究了在水平荷载下损伤结构的极限承载力概率分布;并将其与无损结构极限承载力概率分布及其统计参数进行对比,通过分析其在可靠指标计算中的精度,得到了在水平荷载作用下计算损伤结构可靠指标时,可采用无损结构极限承载力的概率分布及统计参数进行计算的结论。 (5)查阅和总结国内外已经颁布的关于可靠性评定的一系列标准、规范及研究人员关于可靠度安全等级划分的工作成果,建立了基于高桩码头整体可靠指标的安全度定量分级方法。同时,分别按照单个可变荷载与多个可变荷载组合对分级标准进行了讨论,得出分级标准的基本规律。 (6)根据某高桩码头工程资料及其检测资料,采用本文提出的高桩码头整体安全度定量分析与分级方法,对该结构被船舶撞击破损后的安全度进行评估,评估结果与实践工程结论一致。 |
| 作者： | 高树奇 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 王元战 |
| 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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