內(nèi)河架空直立式碼頭剛度退化性能研究.pdf

1、三峽庫區(qū)成庫后，極大的改善了川江流域的水流條件。高水位歷時長，低水位歷時短，為航運事業(yè)提供了良好的條件。內(nèi)河架空直立式碼頭以其吞吐量大、裝卸工藝簡單、裝卸效率高、對大水位變動適應(yīng)性強(qiáng)等眾多優(yōu)點而被越來越多的運用于實際工程當(dāng)中。目前，內(nèi)河架空直立式碼頭所采用的仍然是全直樁，樁基之間設(shè)置縱橫聯(lián)系梁的結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)型式對整體的剛度要求較高，但是內(nèi)河架空直立式碼頭工作環(huán)境惡劣，承受的荷載種類繁多，在使用的過程中剛度退化較為嚴(yán)重。所以，對于剛

2、度退化后的內(nèi)河架空直立式碼頭性能的研究就顯得十分必要。
　　文章采用數(shù)值模擬的方法，以實際工程為背景，建立三維有限元模型，分別對剛度退化前后的內(nèi)河架空直立式碼頭進(jìn)行靜力分析，模態(tài)分析和地震分析，得出剛度退化后碼頭結(jié)構(gòu)的性能變化特點。論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)建立三維有限元模型，選取自重、堆貨、系纜力、撞擊力和集裝箱裝卸橋為荷載，對果園港二期工程碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析，得出碼頭結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的彎矩、剪力和軸力，確定外荷

3、載的作用下，碼頭結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件。結(jié)合碼頭結(jié)構(gòu)的傳力特點和各構(gòu)件受外荷載的特點，最終定性的確定內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)在使用過程中:樁基、立柱、橫梁、軌道梁、鋼靠船構(gòu)件、面板、前邊梁和靠船梁的剛度退化較快，而其他構(gòu)件剛度退化相對較慢。
　　(2)根據(jù)靜力學(xué)分析的計算結(jié)果，參考《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中構(gòu)件損傷系數(shù)與損傷狀態(tài)之間的關(guān)系，設(shè)定結(jié)構(gòu)各構(gòu)件剛度的退化系數(shù)，擬定結(jié)構(gòu)剛度退化的兩種狀態(tài)，分別建立有限元模型對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析。

4、將碼頭結(jié)構(gòu)三種狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行比較。計算結(jié)果顯示:結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率對結(jié)構(gòu)的剛度退化比較敏感，并且隨著結(jié)構(gòu)剛度的退化，模態(tài)頻率會隨之減小。
　　(3)選用EI Centro地震波，根據(jù)港區(qū)的抗震設(shè)防烈度調(diào)整峰值后，采用瞬態(tài)動力學(xué)分析將調(diào)整后的加速度時程作為輸入，對三種狀態(tài)下的碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析。結(jié)果表明:在剛度的退化過程中碼頭結(jié)構(gòu)的整體變位隨著剛度的減小而增加，碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力值先增大后減小，通過進(jìn)一步的分析了解到，碼頭結(jié)構(gòu)的