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地震荷载作用下内河架空直立式集装箱码头数值分析
| 论文题名： | 地震荷载作用下内河架空直立式集装箱码头数值分析 |
| 关键词： | 集装箱码头;抗震性能;数值分析;结构设计 |
| 摘要： | 由于内河架空直立式集装箱码头的结构型式新颖、工作环境恶劣、结构受力复杂，加上经济、技术等方面的原因，其受力特性的研究还有待拓展。所以，为了保证码头结构的安全性和适用性，开展内河架空直立式集装箱码头抗震性能的研究是十分必要的。本文采用有限元软件ANSYS，对内河架空直立式高桩码头在水平地震作用下的受力性能进行了数值分析，充分、全面了解该结构型式抗震性能，并为今后的设计和校核提供相关的参考。论文的主要工作和结论如下： (1)通过对码头结构三维模型的模态分析可以得出：码头结构的基频由于大量纵向联系梁的存在而被提升，从而振动不容易被激发，有利于结构抗震；码头结构的8阶模态值呈现明显的分段集中，这表明其纵、横向刚度的分布比较均匀，具有良好的整体性，但是根据框架结构抗震“强柱弱梁”的原则，适当减少纵向联系梁的刚度反而有利于结构抗震。所以，在进行码头设计时应当综合考虑纵向联系梁的数量。 (2)通过对码头结构三维模型的地震响应时程分析可以得出：码头结构的主要受力构件(除桩基和横梁外)随着地震激励方向的改变而改变，其中顺着激励方向分布的构件为主要受力构件；码头主要构件的剪力和弯矩最大值都发生在结构的最底层，并沿高度方向逐层递减；码头的水平位移分布随着激励方向的改变而不同，在横向激励下结构只产生横向位移，但在纵向激励下结构在纵、横向都产生了位移，其中横向位移约为纵向位移的25％。 (3)分别建立桩-土-码头结构体系、基础刚性假定的码头结构和工程计算简化的码头结构等二维有限元模型，研究桩土相互作用的考虑和工程计算简化模型的采用，对码头岸坡土体覆盖层较厚地区架空直立式集装箱码头抗震性能的影响。通过模态分析可以得出，基础刚性假定计算模型的基频最大，随着桩土相互作用的考虑和工程计算简化模型的采用，码头结构的基频将变小，而且工程计算简化模型的基频最小。通过时程分析可以得出，在考虑了桩土相互作用后码头立柱的位移、剪力和弯矩值将会变小，并存在着一定的折减规律，但是轴力值基本不受影响；而当采用工程计算简化模型时，码头立柱的剪力和弯矩值与桩-土-码头结构模型的相比要大，但是位移反而减小，轴力值基本不受影响。 |
| 作者： | 吴飞桥 |
| 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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