基于極限承載力的在役高樁碼頭整體安全度分析方法研究.pdf

1、高樁碼頭結構在使用的過程中,由于環(huán)境條件、管理運營不善及結構老化等因素作用,致使結構構件破損劣化,難以發(fā)揮其應有的功能,結構整體的安全性也因此而受到嚴重影響。為避免重大安全事故的發(fā)生,掌握碼頭結構所處的安全狀態(tài),需利用有效的分析方法對其安全程度進行判定。然而目前工程界所使用的分析方法多集中于構件層面上,對結構整體安全度分析方法的研究較少。本文依據(jù)可靠度基本理論,以結構整體極限承載力(結構抗力)和作用荷載(作用效應)為隨機變量,構建反映高

2、樁碼頭結構整體安全度的功能函數(shù),采用JC法計算結構整體安全度下的可靠指標,建立了對在役高樁碼頭結構進行整體安全分析的有效方法。本文的主要研究內容如下:
　　(1)以大型通用性有限元軟件 ANSYS為平臺,建立了高樁碼頭結構整體極限承載力分析的非線性三維數(shù)值模型,分別對堆貨荷載、門機荷載以及組合豎向荷載條件下高樁碼頭結構的整體極限承載力進行了計算分析,并對模型計算結果的準確性進行了驗證。
　　(2)應用ANSYS軟件的APDL

3、程序語言編寫自動智能化有限元分析系統(tǒng)程序,將影響結構極限承載力的因素進行抽樣并形成求取高樁碼頭結構整體極限承載力的輸入樣本,進行有限元計算得到不同荷載條件、不同組合工況下高樁碼頭結構極限承載力的統(tǒng)計分析樣本。
　　(3)利用有關概率分布檢驗方法及樣本統(tǒng)計分析方法,分別對不同荷載條件、不同組合工況下高樁碼頭結構整體極限承載力的樣本進行了詳細的統(tǒng)計分析,確定了高樁碼頭結構極限承載力的概率分布類型為正態(tài)分布,并給出了相應的統(tǒng)計參數(shù)。

4、r>　　(4)參照目前結構可靠度的基本理論,以結構整體極限承載力及其對應的作用荷載為隨機變量,構建反映高樁碼頭結構整體安全度的功能函數(shù),結合本文得出的結構極限承載力的概率分布與統(tǒng)計參數(shù),采用 MATLAB編寫 JC法迭代計算程序對結構整體安全度下的可靠指標進行計算,建立了高樁碼頭結構整體安全分析的高效近似計算方法。
　　(5)根據(jù)天津港某高樁碼頭的工程檢測資料,建立該碼頭的三維有限元模型。采用本文所述的高樁碼頭結構整體安全分析方法