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船舶靠泊荷载作用下高桩码头结构工作性状研究
| 论文题名： | 船舶靠泊荷载作用下高桩码头结构工作性状研究 |
| 关键词： | 高桩码头;船舶靠泊荷载;工作性状;变形特性;有限元计算;数值模拟 |
| 摘要： | 高桩码头作为一种主要的码头结构型式，在我国沿海及长江沿岸得到广泛的应用。近年，国内外对于高桩码头靠泊能力是否达到设计要求这一方面尚缺乏可靠的评估方法。本文通过研究探讨一种直接有效的高桩码头现场试验评估方法，根据实测数据资料，对码头的实际靠泊能力做出较为准确地评估，以便为码头检测、安全评估以及升等改造提供依据，并对今后高桩码头的设计建造与修复工作提出指导。 主要研究内容包括以下几方面： 本课题采用有限元方法，充分考虑高桩码头结构特点和桩土之间的相互作用，研究水平荷载作用下横向排架的变形特性。 对横向排架进行数值模拟。使用ABAQUS件建立模型，其中，土体的本构模型采用库伦-摩尔模型，桩土之间的接触面采用硬接触，划分网格并设定边界条件进行有限元计算，由单桩、双桩、三桩扩展到排架，计算不同荷载作用下桩体位移、弯矩以及桩身应力。研究分析了单桩、双桩、三桩及横向排架在受到相同水平荷载作用时，桩顶及泥面处的位移、弯矩比值关系。讨论了桩项自由与桩顶嵌固对桩身刚度及承载力的影响。 建立高桩码头结构在靠泊荷载条件下的结构变形特性模型。通过分析排架位移变化和码头变形的关系，建立相关的码头结构变形模型公式。在理论分析的基础上建立了位移与弯矩及外力的关系式，并根据数值模拟所得到的码头的横向排架在不同荷载情况下的位移、弯矩和应力值进行修正，在此基础上结合平面排架结构计算理论，最终建立桩顶位移和泥面处位移关系，从而达到通过对桩顶位移的测定来判断码头整体结构变形的目的，为进一步提出码头实体检测的判定方法提供技术支撑。 |
| 作者： | 刘茹 |
| 专业： | 水利工程;港口航道及近海工程 |
| 导师： | 谢耀峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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