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船舶荷载作用下架空直立式码头排架分配系数及构件重要性系数研究
| 论文题名： | 船舶荷载作用下架空直立式码头排架分配系数及构件重要性系数研究 |
| 关键词： | 船舶荷载;水平撞击力;架空直立式码头;分配系数;优化设计 |
| 摘要： | 本文针对重庆果园二期扩建集装箱码头工程的实际情况，采用有限元法研究内河架空直立式码头结构排架中水平撞击力分配系数、主要影响因素及其敏感性，同时采用构件重要性系数方法，研究水平撞击力作用下架空直立式码头结构构件的传力途径、构件受力的重要程度。具体地，本论文的主要研究工作及研究成果包括下列方面: (1)采用有限元方法，分别分析了码头排架数、排架间距、桩基直径、承台宽度、岸坡坡度等5种因素对码头结构排架水平撞击力分配系数的影响规律。计算表明:适当减小排架间距、增加排架数、加大承台宽度有利于码头排架水平撞击力分配系数的均匀分配;增加桩基直径将导致水平撞击分配系数相对集中;避免船舶撞击力直接作用在端部排架上而往中间排架靠泊可以使分配系数更为均匀分配于各排架中。 (2)运用单因素敏感性分析方法定量分析五种不同影响因素对水平撞击力分配系数的敏感性程度。结果表明，当撞击位置在1-2系缆层时敏感度顺序为:排架间距＞桩直径＞排架数＞承台宽度＞岸坡坡度;当撞击位置在3-7时，敏感度顺序为:排架间距＞排架数＞承台宽度＞桩直径＞岸坡坡度，排架间距对分配系数的影响最为敏感。 (3)运用基于结构广义刚度的重要性评价方法，分别计算无荷载、受水平荷载、荷载组合作用下架空直立式码头构件重要性系数。水平荷载作用下构件重要性系数大小规律为:桩＞第二层柱＞最高层柱，底层梁＞第二层梁＞最高层梁;荷载组合下，桩与柱的构件重要性系数普遍比梁大，而且底层桩的构件重要性最大，计算结果与土木工程领域中“强柱弱梁”的设计思想相吻合。最重要的节点为排架的底层后方节点，此为架空直立式码头结构排架最薄弱的环节，在结构设计中应增加该节点的安全储备，加强该节点在设计及施工过程的监督与检查。 (4)分析了构件重要性系数平均值与结构受力合理性关系。结构受力越合理，构件重要性平均值越小，结构可替代的路径越多，由此提出了基于结构重要性系数的架空直立式码头结构优化方法，算例表明该方法可行，可以用于类似复杂结构的优化。 |
| 作者： | 翁珍燕 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘明维 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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