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重力式靠船墩结构的地震响应与损伤分析
| 论文题名： | 重力式靠船墩结构的地震响应与损伤分析 |
| 关键词： | 沉箱码头;重力靠船墩;地震响应;结构损伤;抗震设计 |
| 摘要： | 能源是社会经济发展的重要动力保证，随着经济的飞速发展，能源的安全性已经影响到国家的安全。原油码头作为能源运输中转过程中的支点，其结构安全也愈加受到重视。世界范围内的港口码头在向大型化发展，本文所研究的北方某港30万吨原油码头是根据旧规范设计的大型码头之一，对所在地区的原油供应和能源安全有着不言而喻的重要性。目前对于海港码头的抗震分析研究多集中于高桩码头的结构形式，对重力墩式码头研究较少，也少有涉及到损伤对码头动力响应影响的研究。因此本文对重力式圆沉箱靠船墩结构进行了抗震性能方面的研究，分析了结构损伤的存在对结构动力响应的影响。 本文以工程实际为依据，对靠船墩结构在新版规范下进行抗震设计验算。对其进行有限元模型的建立，其中重力墩结构材料的非线性通过混凝土损伤塑性模型来实现。通过对重力墩结构建立地基块，并在地基块设置人工边界施加弹簧和黏壶，实现了粘弹性人工边界的施加。对建立的重力墩有限元模型进行了刚性地基、无质量地基和采用粘弹性人工边界的地基等3种地基情况下的对4条地震波的动力响应分析，分析比较了不同地基状态下的结构动力响应的不同。使用Cohesive单元来模拟结构初始损伤，计算分析了损伤的存在对结构动力响应的影响。 通过以上的工作，本文主要得到结论：所研究的海港重力墩结构在新的规范下，抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性仍然满足要求并有较大的安全余量。结构顶面中心点的加速度响应随着地基处理的不同而不同，对刚性地基的响应最为剧烈，无质量地基次之，采用粘弹性人工边界的地基最小；相应地，沿墩高分布的加速度放大系数也在刚性地基上最大，粘弹性地基上最小。结构在地震作用下的最大拉应力出现的位置集中于筒体与底板交接处，该处为结构损伤容易出现的部位，且结构损伤的的存在使结构在损伤所在平面内的刚度减小，对特定方向的动力响应影响较大，特定方向的地震也使结构损伤的发展更为明显。 |
| 作者： | 戴鹏泉 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 周晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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