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港口工程结构可靠度分析

张春宇  
【摘要】:根据《港口工程结构可靠度设计统一标准》(GB50158)修订的需要,对港工建筑物的钢筋混凝土构件,板桩码头及重力式码头进行了可靠度的分析。本文首先研究了港口工程钢筋混凝土结构构件不同结构等级、永久荷载起不利作用和起有利作用、多个可变荷载组合时承载能力的可靠度,还讨论了抗力以综合随机变量形式表达和以基本随机变量形式表达时可靠指标计算结果的差别。结果表明,钢筋混凝土构件的抗剪可靠度较低,二级与一级构件,三级与二级构件的可靠指标相差约0.5,相同安全等级的构件当永久荷载起不利作用时的可靠指标略大于起有利作用的可靠指标。结构抗力用两种不同表示方式分别计算的构件可靠指标也有所差别。然后对板桩码头利用弹性线法与弹性地基梁法两种不同的方法进行设计分析。通过对涉及板桩码头安全性能的四个指标,踢脚稳定性、拉杆抗拉强度、板桩抗弯强度及锚锭板稳定性的计算,可得到同一算例在不同的设计方法下的不同结果。列出其在不同设计水位及不同的荷载组合情况的下的弯矩分布情况,逐一分析了板桩入土深度与荷载的关系曲线。并对两种方法在不同的设计水位下的情况分别进行了可靠指标的计算,发现在同样的设计条件下不同的设计方法得出的可靠指标会相差很大。但此结果对板桩结构的可靠度进行更深入的分析,选择一套协调的、可靠度一致性好的分项系数提供了理论支持。本文最后还对重力式码头进行抗滑及抗倾稳定性分析并进行可靠度的计算,分析了抗力仅等于荷载的边界设计的可靠度与初始设计的可靠度的差异。本文结果均可供港口工程结构设计标准和规范修订参考。


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