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《大连海事大学》 2013年
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高桩码头体系受力变形特性静动力分析

张石平  
【摘要】:高桩码头因前挖后填的建造过程而受到岸坡土体侧向变形作用成为了典型的被动桩问题,而现有的抗震设计规范不考虑或很少考虑高桩码头的被动桩特性。历次地震中码头的损毁案例经验表明目前对高桩码头被动桩特性的认识还不足。因此,在考虑被动桩特性的基础上探讨高桩码头在不同影响因素作用下的抗震性能很有必要。目前,对于相互作用体系抗震问题,很难单独依靠室内外模型试验与检测技术方法进行深入全面地研究和分析。这样,建立在成熟理论框架上的数值模拟方法,因其良好的参数外推性和复杂边界条件适应性而逐渐成为当前研究动力相互作用体系问题的有效研究途径和主要技术手段。 本文基于前人研究成果的特点和局限性,更为合理全面地考虑影响高桩码头与岸坡相互作用的诸如接触界面行为、地基弹塑性特性以及结构材料非线性等各种因素,通过建立符合实际的数值模型及相应的数值计算,深入地探讨和分析高桩码头共同作用体系的被动桩特性以及在此基础上所反映的抗震性能,对设计理论和工程实践具有一定指导作用和参考价值。研究的主要内容如下: 1.在课题简化成平面应变的状态下,针对高桩码头和岸坡相互作用体系,采用Mohr-Coulomb屈服准则模拟地基土的弹塑性性质,利用基于罚函数算法的Coulomb接触对描述桩基与地基土之间允许滑动和脱开的界面接触行为,首先进行高桩码头体系在自重状态下的被动桩特性分析,然后在此基础上对常见工况下的码头体系进行影响因素参数化有限元分析。较为详细地讨论了高桩码头因岸坡侧向变形作用而形成被动桩所呈现的受力变形特性以及相关影响因素变化时内力位移的相应响应规律。进一步地,考虑结构材料的非线性特性,研究码头结构在最不利工况下的裂缝开展情况和塑性铰分布规律。 2.在静力分析的基础上,通过施加地震波进行动力状态下高桩码头体系相关影响因素的参数化分析,同时探讨码头结构在地震过程中混凝土裂缝的开展情况和塑性铰的形成过程。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U656.113

【参考文献】
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