梁柱相對剛度比對架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、隨著內(nèi)河航運的發(fā)展，碼頭結(jié)構(gòu)形式層出不窮，每種結(jié)構(gòu)形式都有其獨特的受力特征和計算方法。在實際工程設計中，設計人員往往希望在材料用量一定的前提下，設計出合理的碼頭結(jié)構(gòu)形式，使碼頭達到最好的受力性能，這就涉及到碼頭的梁、柱合理相對剛度比的優(yōu)化問題。合理的梁、柱相對剛度可有效地提高碼頭結(jié)構(gòu)承載能力和變形能力，改善碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此，本文以某典型架空直立式碼頭為工程背景，開展了相對剛度比對典型碼頭結(jié)構(gòu)受力、變形及抗震性能的影響分析研究，主

2、要研究內(nèi)容如下:
　　1.搜集國內(nèi)外相關文獻，總結(jié)分析框架結(jié)構(gòu)合理相對剛度比對結(jié)構(gòu)影響分析的研究現(xiàn)狀，并對框架結(jié)構(gòu)地震易損性及地震風險評估進行了回顧，提出目前研究的不足，并闡述了本文的主要研究內(nèi)容。
　　2.詳細介紹了碼頭結(jié)構(gòu)各構(gòu)件數(shù)值模擬方法，采用OpenSees軟件建立了典型碼頭結(jié)構(gòu)的非線性計算模型，并通過模型試驗結(jié)果驗證了有限元模型的可靠性。
　　3.首先基于優(yōu)化理論及結(jié)構(gòu)彈塑性理論，在材料用量不變的前提下，推導

3、了碼頭結(jié)構(gòu)合理相對剛度的計算理論，推導出的合理相對剛度可使碼頭結(jié)構(gòu)具有較好的抗側(cè)能力。而后以重慶果園港碼頭結(jié)構(gòu)為研究背景，在碼頭總高度不變的前提下，設計了七種不同層間高度的碼頭結(jié)構(gòu)，分析了七種碼頭結(jié)構(gòu)在不同船舶撞擊荷載作用下的受力性能和變形能力，在綜合考慮碼頭結(jié)構(gòu)受力、變形、經(jīng)濟性和功效等因素的基礎上，對比研究了碼頭結(jié)構(gòu)的最優(yōu)層間高度;然后以最優(yōu)層間高度碼頭結(jié)構(gòu)為研究對象，運用本文推導的合理相對剛度計算理論，在保證材料用量不變情況下，設

4、計了六種不同梁截面尺寸，計算分析六種相對剛度下碼頭的受力和變形能力，對比研究確定出架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)最優(yōu)的相對剛度范圍，最后基于上述研究成果，開展了算例碼頭結(jié)構(gòu)截面尺寸優(yōu)化設計研究。
　　4.結(jié)合結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法、場地地震危險性分析方法、結(jié)構(gòu)地震風險評估等理論，在充分考慮各地震水準下地震危險性及碼頭結(jié)構(gòu)地震易損性基礎上，提出了基于風險評估的碼頭結(jié)構(gòu)抗震分析方法;以重慶果園港碼頭結(jié)構(gòu)為研究背景，開展了不同層高碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能