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高桩码头整浇装配式直桩节点抗震性能有限元分析
| 论文题名： | 高桩码头整浇装配式直桩节点抗震性能有限元分析 |
| 关键词： | 高桩码头;抗震设计;整浇装配;直桩节点;有限元分析 |
| 摘要： | 港口码头在国民经济和社会发展中占有重要地位。港口中断会造成巨大的经济损失和社会影响。国内外的震害表明，高桩码头的结构破坏十分严重。迫切需要采取有效措施提高码头的抗震性能。目前国内外通常采用提高直桩节点抗震承载力的方法来改善高桩码头的抗震性能。但是在提高直桩节点的抗震承载力的同时，直桩节点的刚度变大，从而使直桩节点的水平地震力增大，对直桩节点产生不利的影响。 针对高桩码头抗震设计存在的问题，本文根据“削弱直桩节点的抗弯刚度，提高叉桩节点抵抗水平地震力的能力，通过叉桩和土的相互作用消耗地震能量，从而达到提高高桩码头的整体抗震能力”的这一高桩码头抗震设计思想，提出了一种整浇装配式直桩节点，利用ANSYS有限元对这种节点进行模拟抗震实验的单调加载和低周反复加载的有限元分析，探讨这种整浇装配式直桩节点的抗震性能和破坏机理，为这种直桩节点的抗震试验研究作前期准备工作和提供一些有价值的参考意见。 本文主要的研究工作如下： 1.根据“削弱直桩刚度，加强叉桩，依靠叉桩与土的相互作用耗能”的这一高桩码头抗震设计思想，提出一种整浇装配式直桩节点的设计方案，并提出了这种直桩节点的试验设计模型和抗震试验方案。 2.对这种直桩节点的试验模型进行模拟抗震试验的ANSYS有限元分析，探讨了这种直桩节点的抗震性能和破坏机理。 3.对直桩节点进行模拟抗震试验的ANSYS有限元分析中，还探讨了有限元模型中直桩与桩帽接触面混凝土摩擦系数对直桩节点有限元分析结果的影响。 4.对这种采用不同的桩帽配箍率、桩帽混凝土强度、桩芯配筋率和直桩嵌固长度的直桩节点分别进行低周反复加载的有限元分析，对比研究这些设计参数对直桩节点的抗震性能的影响。 5.本文根据有限元分析结果提出了改善直桩节点抗震性能的措施，这能为以后进行的直桩节点试验研究提供参考。 有限元分析结果表明：本文提出的整浇装配式直桩节点满足整浇装配式高桩码头的抗震设计要求，满足与叉桩协同工作的要求，能够有效地提高整浇装配式高桩码头的抗震性能。 |
| 作者： | 白承钊 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 龙炳煌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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