基于Lagrange算法的高樁碼頭船舶作用動(dòng)力分析.pdf

1、本文以重慶港果園二期作業(yè)區(qū)某框架碼頭結(jié)構(gòu)為實(shí)例，采用Lagrange算法，選取大型通用有限元軟件LS-DYNA建立了船舶與架空直立式框架碼頭的仿真模型。研究了撞擊力時(shí)程曲線、碰撞速度、碰撞角度、碰撞位置、船舶噸位、水位以及橡膠護(hù)舷對(duì)架空直立式碼頭動(dòng)力響應(yīng)的影響。得到的主要結(jié)論有:
　　(1)動(dòng)力響應(yīng)分析結(jié)果表明:撞擊力時(shí)間歷程曲線為倒三角形正弦曲線，研究中用半正弦撞擊荷載來(lái)模擬船舶撞擊力比較合乎實(shí)際。撞擊力在0.6秒時(shí)達(dá)到最大值，

2、再以較慢的速率減小到0。
　　(2)碰撞速度、角度，船舶噸位對(duì)碼頭動(dòng)力響應(yīng)的影響:撞擊力峰值隨著這三者的增大而增大;在豎直方向，不同高度的X方向（撞擊力法向）位移值基本成等差數(shù)列，最高點(diǎn)處位移值最大;Z方向（撞擊力切向）位移并未隨著撞擊速度、撞擊角度增大而增大，其位移值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。
　　(3)碰撞排架位置、碰撞水位對(duì)碼頭動(dòng)力響應(yīng)的影響:碰撞中間排架時(shí)撞擊力較大，歷時(shí)較短;兩側(cè)排架時(shí)撞擊力較小，歷時(shí)較長(zhǎng)。撞擊排架和其鄰近

3、排架及碼頭前沿的總位移較大。處于同樣高度的所有控制點(diǎn)的Z方向位移時(shí)程曲線均相同。碰撞下面兩層水位時(shí)，撞擊力峰值比碰撞上面三層時(shí)大。碰撞位置是最低水位時(shí)，主應(yīng)力峰值明顯高于其他碰撞水位，船舶與碼頭?？奎c(diǎn)上面的單元的應(yīng)力曲線圖有著梯級(jí)分布的變化規(guī)律。
　　(4)碼頭受力特性分析表明:橡膠護(hù)舷有效減小了撞擊力峰值，延緩了整個(gè)撞擊過(guò)程，但無(wú)橡膠護(hù)舷時(shí)，撞擊力有限元計(jì)算結(jié)果過(guò)大，最大值為前者的7倍，碰撞持續(xù)時(shí)間為前者的九分之一。碼頭復(fù)合混凝