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遮帘式板桩码头结构数值模拟分析
| 论文题名： | 遮帘式板桩码头结构数值模拟分析 |
| 关键词： | 板桩码头;遮帘结构;土压力;地震波;动力响应 |
| 摘要： | 板桩码头作为码头三大结构型式之一，具有造价低、施工期短、节省岸线资源等优点，在国内外取得广泛运用。目前板桩码头结构深水化主要是朝遮帘式和卸荷式方向发展，本文重点研究遮帘式结构。由于该类结构受力机理比较复杂，仍处于一个研究发展阶段，因此计算方法尚未形成统一规范，较多的国内外学者均是从静力方面研究;另外，对于地震动作用下的遮帘式板桩码头结构的动力响应研究较少。我国是一个地震多发的国家，因此，对其进行抗震分析有着重大的意义。 本文以具体工程为背景，借助有限元软件ABAQUS对遮帘式板桩码头结构展开静动力受力特性研究，通过建立土体非线性本构模型，考虑桩土接触的非线性特性，分别建立二维、三维数值模型进行研究，主要研究内容如下: (1)对国内外有关遮帘式结构的研究现状进行归纳，论述土体本构模型、接触理论、动力平衡计算以及阻尼的理论，通过建立三维数值模型，对比工程现场原型观测结果，验证数值模型建立的合理性。 (2)系统总结目前国内外学者对于遮帘式结构公认的土压力计算方法和前墙水平位移计算方法，并将土压力理论计算结果与数值模拟和现场原型观测结果进行对比，得出相关结论。 (3)采用控制变量的分析方法，建立二维模型验证遮帘桩间土拱效应的存在，重点研究土体内摩擦角、粘聚力以及遮帘桩间距对土拱效应的影响规律;建立三维模型对比有无遮帘桩的受力状况得出遮帘式结构的优越性，研究遮帘桩长、前墙与遮帘桩间距离以及前墙的入土深度对结构的影响，得出相关规律。 (4)采用有限元-无限元耦合的方法建立三维数值模型，在只考虑水平方向地震波的情况下，研究地震波强度和不同地震波对结构动力响应的影响，得出前墙顶的加速度时程、应力响应、土压力响应、位移响应相关变化规律，为抗震设计提供参考借鉴。 |
| 作者： | 郁松 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 花健灵;张守杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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