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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，海洋運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展，與國(guó)外貿(mào)易量越來越大，船舶進(jìn)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(jì)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(jià)便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工快速、方便，對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而其中鋼板樁重量輕，強(qiáng)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(chǎng)實(shí)測(cè)分析法和模型試驗(yàn)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(shí)際情況相差較大，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析及模型試驗(yàn)分析需要大量的人力、物力、財(cái)力，周期長(zhǎng)且無法得到在各個(gè)時(shí)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(duì)鋼板樁碼頭進(jìn)行分析。
　　本文首先介紹船與碼頭碰撞研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、船舶撞擊力的計(jì)算理論、方法以及板樁墻計(jì)算方法，對(duì)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(jìn)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(duì)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(duì)鋼板樁碼頭在自重以及后場(chǎng)堆貨荷載作用下進(jìn)行有限元分析，得到了對(duì)同類碼頭設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值結(jié)果。通過數(shù)值模擬分別計(jì)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(duì)碼頭鋼板樁等效應(yīng)力的影響，并擬合計(jì)算結(jié)果總結(jié)出一些規(guī)律。
　　最后，采用 ANSYS/LS-DYNA來研