详情

原文传递桩支码头结构二维地震响应分析

论文题名：	桩支码头结构二维地震响应分析
关键词：	桩基码头;地震响应;渗透系数;边坡稳定性;水泥加固土
摘要：	港口是国家利益和安全的重要交通设施之一，在经济中起着重要作用。近年来发生的地震都凸显了桩支码头结构在强震作用下的脆弱性。在经济快速发展中，这可能已成为当前研究者非常关注的研究课题。因此，需要更好地理解码头结构在地震作用下的地震反应。鉴于此，采用二维有限元数值模型对桩支码头的动力特性进行了研究，重点分析了地震作用下土和桩体的变形特性。根据土体实际特性并采用OpenSees数值模拟平台，研究了土体在高渗透系数下桩支码头结构的动力响应。在整个分析过程中，为了保证数值模型的收敛性和模拟实际加载情况，模型采用5个分析步进行分析。前4个分析步模拟了在体系自重作用模型的响应，而第5个分析步模拟了地震动作用下模型响应。对于结构，计算结果主要包括了桩基位移、轴力、剪力以及弯矩。对于土体，计算结果包括加速度，位移，孔隙压力和应力。整体上，边坡变形模式明显地影响从陆侧到水侧群桩变形。　　在此基础上，对影响码头结构响应的参数进行了分析，包括桩钉、桩土界面、桩顶约束、静力和动力Pushover分析和基底输入运动方式。为了更好地评价桩基抗震性能和适应新建工程项目的要求，通过已建立的二维有限元数值模型，用于研究不同模型参数对桩支码头结构响应的影响。此外，还研究了采用阻尼器输入基底运动对模型响应的影响。在这里，主要分析桩基在地震动前和地震中两个典型时刻的响应。在上述研究的基础上，详细分析了这些参数对码头-土体系响应的影响，特别分析了基于速度的基底输入和采用零长度单元模拟桩-土界面这两种工况下体系的响应。　　最后，还对边坡稳定性的改进措施进行了研究，改进行措施主要包括板桩、销桩和水泥加固土。文中给出了数值模拟的细节，并对结果进行了讨论。研究结果表明，水泥加固土不能有效地减少边坡位移。利用水泥加固土作为边坡的改进措施，将会引起桩基为了较大位移、轴力及弯矩。模拟结果表明：板桩和销桩可以作为改善边坡稳定性的措施，进而减弱边坡破坏和减少码头结构的地震变形。但是，二者之间何者为最优选择可能将取决于经济成本。
作者：	AYEDEGUE Edessou Serge Roland
专业：	岩土工程
导师：	唐亮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文