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在役高桩码头结构整体安全状态分级标准研究
| 论文题名： | 在役高桩码头结构整体安全状态分级标准研究 |
| 关键词： | 高桩码头;安全性评估;极限承载力;分级标准 |
| 摘要： | 高桩码头在长期服役的过程中，由于受到超载、意外撞击等外界作用，会发生不同程度的损伤，影响结构的安全使用。为了确定不同损伤对码头结构安全性的影响程度，需要对其进行检测评估。现有港口水工建筑物检测评估规范以结构构件的安全性代表结构整体的安全性，但由于高桩码头属于超静定结构，用构件的安全性代替结构的安全性并不合理。为了科学客观地评估高桩码头结构的安全性，本文以天津港某典型高桩码头结构为研究对象，提出了高桩码头结构整体安全性评估方法，建立了在役高桩码头结构整体安全状态分级标准。主要内容包括： （1）通过分析现行港口工程设计、评估规范，提出以可靠指标为依据的高桩码头结构整体安全性评估方法。该方法直接对整体结构进行评估，并考虑在役结构几何尺寸、材料、岩土性能的随机性以及损伤对结构的影响，能够获得真实反映结构的现有安全状态的评估结果。 （2）依据弹塑性增量分析法，对承受撞击力和堆货荷载作用的损伤高桩码头结构分别开展了极限承载力判别方法研究。对承受撞击力作用的高桩码头，取S-lgP曲线出现陡降直线的起始点所对应的荷载为极限承载力，并运用指数函数拟合公式建立高桩码头极限承载力估算方法；对承受堆货荷载作用的高桩码头，选取结构总体刚度矩阵奇异或迭代分析不收敛作为结构达到极限承载状态的标志。 （3）运用随机有限元法获得有损伤工况与无损伤工况下高桩码头结构极限承载力样本值。通过对各工况下样本值的进行概率纸检验与假设检验，确定高桩码头结构在无损伤工况与有损伤工况下极限承载力的概率分布形式均为正态分布。 （4）建立高桩码头结构横向/纵向承载功能函数，运用验算点法计算各工况下结构的可靠指标与失效概率。通过对各工况计算结果的分析，确定以失效概率数量级为基础的在役高桩码头结构整体安全状态分级标准：以无损伤结构失效概率为基准，当结构损伤使失效概率增加一个数量级以内时，将结构划为 A级；当结构失效概率增加超过一个数量级但低于两个数量级时，将结构划为 B级；当结构失效概率增加超过两个数量级但低于五个数量级时，将结构划为 C级；当结构失效概率增加超过五个数量级时，将结构划为D级。 |
| 作者： | 王广原 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 张华庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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