河港框架墩式碼頭動力仿真及可靠度分析.pdf

1、本文結(jié)合三峽工程蓄水后港口碼頭建設(shè)相關(guān)課題和納溪溝框架墩式碼頭實際工程，通過有限元動力仿真方法，利用非線性分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立了船舶與獨立墩式碼頭碰撞的有限元模型，模型中考慮了橡膠護弦的緩沖和吸能作用，更加真實的模擬出船-護弦-碼頭三者之間的相互作用。模型分析了船舶速度、噸位、碰撞角度、碰撞位置等因素對墩式結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響和框架墩式結(jié)構(gòu)的整體受力特征和節(jié)點受力特征。在此基礎(chǔ)上，采用基于蒙特卡羅法的動力可靠度數(shù)值計算方

2、法計算了結(jié)構(gòu)在不同工況下的可靠度，并分析不同因素對結(jié)構(gòu)可靠度的影響程度。通過以上的研究，得到以下主要結(jié)論：
　　 (1)碰撞力的時程分布和大小主要受船舶撞擊速度、船舶碰撞角度、船舶噸位的影響。船舶碰撞速度越大，碰撞角度越大，碰撞力也就越大；船舶碰撞速度對撞擊力的影響最最大，其次是船舶碰撞角度，最后是船舶噸位。由于碰撞角度對撞擊力的影響比較復(fù)雜，因此在計算墩式的船舶撞擊力時，應(yīng)根據(jù)碼頭處的實際水流、船舶情況，確定船舶合理的靠泊角度

3、進行計算。船舶碰撞位置對撞擊力的影響甚微。
　　 (2)框架墩式結(jié)構(gòu)在整個撞擊過程中的運動情況和位移變形特征表現(xiàn)為撞擊過程程短暫持續(xù)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)首先是空間扭轉(zhuǎn)變形，隨后慢慢調(diào)整為沿著結(jié)構(gòu)對角線的位移變形，最后結(jié)構(gòu)將繼續(xù)沿著對角線方向發(fā)生空間震動，受阻尼作用而慢慢衰減直至停止。
　　 (3)船舶靠泊撞擊過程中，框架墩式結(jié)構(gòu)節(jié)點的應(yīng)力分布為上半部分受拉、下半部分受壓；應(yīng)力最大點出現(xiàn)在最下層靠船側(cè)立柱上。立柱既受拉、又受壓，同時