樁式碼頭水平荷載動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、高樁碼頭是一種常見并重要的碼頭結(jié)構(gòu)形式，在我國(guó)沿海及長(zhǎng)江沿岸軟土地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用。船舶在靠泊碼頭時(shí)，通常會(huì)對(duì)碼頭產(chǎn)生一定的水平動(dòng)力作用。船舶荷載是大型碼頭尤其是外海開敞式碼頭的重要荷載，有時(shí)甚至是控制性荷載。在傳統(tǒng)的碼頭安全設(shè)計(jì)過程中，一般將船舶荷載這類動(dòng)力作用轉(zhuǎn)化為靜力荷載施加在碼頭上，這樣的處理方式，顯然忽略了碼頭和船的相互作用以及碼頭自身的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。隨著船舶的大型化，碼頭的水平動(dòng)力特性就越發(fā)的不能忽視。本文以長(zhǎng)江某高樁碼頭為原型

2、，運(yùn)用大型有限元軟件進(jìn)行仿真模擬研究，對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析、船舶碰撞分析、整體橫向剛度分析。文章提出了高樁碼頭水平動(dòng)力分析方法并得出結(jié)論，可以為實(shí)際碼頭工程提供有效的參考，具有重要的工程指導(dǎo)意義。
　　(1)通過對(duì)碼頭進(jìn)行模態(tài)分析，研究得出了高樁碼頭的自振頻率和所對(duì)應(yīng)的自振振型，從而可以避免受到特定頻率的外部激勵(lì)而產(chǎn)生共振。研究發(fā)現(xiàn)了碼頭結(jié)構(gòu)的剛度薄弱部位，以便于類似工程設(shè)計(jì)時(shí)的安全增強(qiáng)改進(jìn)。
　　(2)通過節(jié)點(diǎn)剛度矩陣和結(jié)構(gòu)

3、力學(xué)方法的分析研究，提出了高樁碼頭樁基位移計(jì)算分析方法，可以分析碼頭的橫向剛度，較好地計(jì)算碼頭的整體橫向位移，為工程提供有效的參考依據(jù)。
　　(3)研究建立了高樁碼頭在船體的靠泊撞擊過程中產(chǎn)生撞擊力的時(shí)程形態(tài)曲線。研究發(fā)現(xiàn):撞擊過程中撞擊力由零增至最大值后減小，曲線為倒三角形態(tài)。撞擊力峰值略大于理論計(jì)算值7.2％。結(jié)論與經(jīng)驗(yàn)值吻合。
　　(4)通過分析研究碼頭動(dòng)態(tài)模型和靜態(tài)模型的受力性狀發(fā)現(xiàn):在位移和應(yīng)力最大值方面，動(dòng)態(tài)模型