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梁柱相对刚度比对架空直立式码头结构的影响研究
| 论文题名： | 梁柱相对刚度比对架空直立式码头结构的影响研究 |
| 关键词： | 梁柱相对刚度比;架空直立式码头;抗震性能;风险评估;地震易损性 |
| 摘要： | 随着内河航运的发展，码头结构形式层出不穷，每种结构形式都有其独特的受力特征和计算方法。在实际工程设计中，设计人员往往希望在材料用量一定的前提下，设计出合理的码头结构形式，使码头达到最好的受力性能，这就涉及到码头的梁、柱合理相对刚度比的优化问题。合理的梁、柱相对刚度可有效地提高码头结构承载能力和变形能力，改善码头结构的抗震性能。因此，本文以某典型架空直立式码头为工程背景，开展了相对刚度比对典型码头结构受力、变形及抗震性能的影响分析研究，主要研究内容如下: 1.搜集国内外相关文献，总结分析框架结构合理相对刚度比对结构影响分析的研究现状，并对框架结构地震易损性及地震风险评估进行了回顾，提出目前研究的不足，并阐述了本文的主要研究内容。 2.详细介绍了码头结构各构件数值模拟方法，采用OpenSees软件建立了典型码头结构的非线性计算模型，并通过模型试验结果验证了有限元模型的可靠性。 3.首先基于优化理论及结构弹塑性理论，在材料用量不变的前提下，推导了码头结构合理相对刚度的计算理论，推导出的合理相对刚度可使码头结构具有较好的抗侧能力。而后以重庆果园港码头结构为研究背景，在码头总高度不变的前提下，设计了七种不同层间高度的码头结构，分析了七种码头结构在不同船舶撞击荷载作用下的受力性能和变形能力，在综合考虑码头结构受力、变形、经济性和功效等因素的基础上，对比研究了码头结构的最优层间高度;然后以最优层间高度码头结构为研究对象，运用本文推导的合理相对刚度计算理论，在保证材料用量不变情况下，设计了六种不同梁截面尺寸，计算分析六种相对刚度下码头的受力和变形能力，对比研究确定出架空直立式码头结构最优的相对刚度范围，最后基于上述研究成果，开展了算例码头结构截面尺寸优化设计研究。 4.结合结构地震易损性分析方法、场地地震危险性分析方法、结构地震风险评估等理论，在充分考虑各地震水准下地震危险性及码头结构地震易损性基础上，提出了基于风险评估的码头结构抗震分析方法;以重庆果园港码头结构为研究背景，开展了不同层高码头结构的抗震性能分析，建立了各码头结构的地震易损性曲线，对比研究了各种码头结构的易损性特点;评估了不同层高码头结构的地震风险值及其抗震性能，研究比选出抗震性能最优的架空直立式码头合理相对刚度比。 |
| 作者： | 刘昕玥 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 汪承志;王多银 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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