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内河架空直立式框架码头结构优化研究
| 论文题名： | 内河架空直立式框架码头结构优化研究 |
| 关键词： | 框架码头;参数化模型;有限元分析;结构优化 |
| 摘要： | 架空直立式码头结构外部受力情况复杂，工程设计多偏于保守，形成较大的资源浪费，因此对内河架空直立式码头的优化设计研究是十分必要的。本文以重庆港寸滩一期集装箱码头结构为原型，通过建立参数化的模型，以体积最小为目标函数研究了内河大水位差框架码头结构的优化方法，在保证结构强度和稳定性的前提下，取得了显著的优化效果。以下是论文所作的主要工作： ①介绍了架空直立式码头结构优化的研究现状和存在问题，阐述了优化理论和有限元计算理论基础，通过深入的研究和分析，确定了将结构优化技术结合ANSYS有限元理论方法应用到码头优化设计中的研究方法。 ②应用ANSYS APDL语言实现了架空直立式码头结构参数化建模，应用静力弹塑性分析法对框架码头参数化模型按最不利荷载工况进行了三维静力分析，计算出各种最不利工况下的轴力、剪力和弯矩，同非参数化模型计算结果进行比较分析，采用所建立的三维模型分析的结果是合理的，证明参数化模型和各种受力工况的可靠性，能够作为下一步优化的有限元模型。 ③以结构总体积最小为目标函数，以主应力和单元位移不超过上限值为约束条件。考虑到结构和受力复杂性，本文采用ANSYS零阶优化方法，从桩基开始，在每一步优化的基础上，依次对码头各个构件在其最不利荷载工况条件下进行优化分析。分析结果证明，此方法是可行且有效的。 ④在以上研究的基础上，将优化后的结构参数根据制造工艺对尺寸进行调整，对结构优化前后的结构特点和受力特征进行了对比分析，最后建立直立式结构的最终完整模型，获得最终优化方案，并总结了架空直立式结构优化的可行方法。 |
| 作者： | 李丰华 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 周世良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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