鋼板樁碼頭在船舶撞擊下的安全性分析.pdf

1、改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，海洋運輸業(yè)快速發(fā)展，與國外貿(mào)易量越來越大，船舶進出港頻率提高，導(dǎo)致船舶撞擊碼頭的事故經(jīng)常發(fā)生，造成較大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，帶來的間接損失更是不可估量的，也給碼頭留下了安全隱患。板樁碼頭作為一種重要碼頭形式，具有造價便宜，結(jié)構(gòu)簡單，施工快速、方便，對復(fù)雜的地質(zhì)條件適應(yīng)性強等優(yōu)點，而其中鋼板樁重量輕，強度高，鎖扣緊密，止水性好，沉樁容易，所以被廣泛應(yīng)用于大型深水碼頭工程中。目前在工程中，研究船

2、與碼頭碰撞一般采用定性理論分析法、現(xiàn)場實測分析法和模型試驗分析法，而有限元法才剛剛起步，但是由于定性理論分析結(jié)果較為粗糙，可能與實際情況相差較大，而現(xiàn)場實測分析及模型試驗分析需要大量的人力、物力、財力，周期長且無法得到在各個時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)部的變形及應(yīng)力傳遞的情況。因此本文采用有限元法對鋼板樁碼頭進行分析。
　　本文首先介紹船與碼頭碰撞研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀、船舶撞擊力的計算理論、方法以及板樁墻計算方法，對土體材料非線性、樁-土接觸非線性和碰

3、撞過程非線性問題進行分析，詳細(xì)介紹有限元模型建立過程中單元類型選擇、材料選擇、接觸對定義和選擇等問題。
　　然后，采用有限元軟件ANSYS建立數(shù)值分析模型，對鋼板樁碼頭在自重以及后場堆貨荷載作用下進行有限元分析，得到了對同類碼頭設(shè)計有重要參考價值結(jié)果。通過數(shù)值模擬分別計算在水平荷載作用位置、大小和角度以及回填土彈性模量E對碼頭鋼板樁等效應(yīng)力的影響，并擬合計算結(jié)果總結(jié)出一些規(guī)律。
　　最后，采用 ANSYS/LS-DYNA來研