高樁碼頭結(jié)構(gòu)時(shí)變可靠度分析方法研究.pdf

1、海洋環(huán)境下混凝土碼頭面臨的耐久性問題十分嚴(yán)重。高樁碼頭是港口碼頭重要的結(jié)構(gòu)形式之一，其腐蝕破壞較為嚴(yán)重，破壞部位主要發(fā)生在處于浪濺區(qū)的縱橫、面板、樁以及樁帽，致使高樁碼頭承載能力明顯降低。隨著時(shí)間推移，銹蝕高樁碼頭的耐久性病害導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失效問題將越來越普遍。高樁碼頭安全狀態(tài)評估是保證港口設(shè)施正常安全運(yùn)行的必要措施。目前，規(guī)范仍采用時(shí)不變可靠度方法對碼頭構(gòu)件的安全性進(jìn)行評價(jià)，不能考慮結(jié)構(gòu)承載力的時(shí)變特性。因此，建立有效的高樁碼頭時(shí)變可靠度

2、分析方法是十分必要的。針對以上問題，本文開展了以下研究工作：
　　（1）第一章總結(jié)了國內(nèi)外現(xiàn)有的時(shí)變可靠度計(jì)算方法研究進(jìn)展以及所存在的問題。
　?。?）第二章根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期區(qū)段化的思想，在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，建立了考慮結(jié)構(gòu)承載力隨時(shí)間衰減的適于工程應(yīng)用、簡便易行的時(shí)變可靠度計(jì)算方法。相比于已有方法，本文建立的新方法不局限于最大可變荷載的分布類型必須是極值I型的條件；且新方法只需通過一次積分便可直接計(jì)算得出可靠概率，免去

3、了已有方法先求等效抗力，進(jìn)而采用JC法反復(fù)迭代的復(fù)雜過程。
　?。?）第三章研究了高樁碼頭承載力的影響因素；根據(jù)影響因素是否導(dǎo)致承載力的衰減，將這些因素分為兩個(gè)大類，即“承載力隨機(jī)性影響因素”和“承載力衰減性影響因素”，并建立各類影響因素的概率模型；根據(jù)海洋環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞機(jī)理，建立了承載力衰減性影響因素概率模型。
　?。?）第四章在高樁碼頭承載力影響因素概率模型基礎(chǔ)上，結(jié)合兩類已有的抗力隨機(jī)過程模型，建立了碼

4、頭各類構(gòu)件的承載力退化模型；該退化模型的表達(dá)式亦適用于描述整體碼頭的承載力。根據(jù)第二章所建立的時(shí)變可靠度計(jì)算方法，計(jì)算碼頭各個(gè)構(gòu)件的時(shí)變可靠指標(biāo)。
　　（5）第五章在高樁碼頭承載力影響因素的概率模型基礎(chǔ)上，采用大型通用有限元軟件ANSYS作為輔助分析工具，通過蒙特卡洛模擬，建立了四種荷載工況下，考慮時(shí)間因素的高樁碼頭整體承載力隨機(jī)過程模型；基于整體承載力隨機(jī)過程模型，建立了高樁碼頭結(jié)構(gòu)整體時(shí)變可靠度分析方法。
　?。?）第六