钢板桩码头在船舶撞击下的安全性分析

《钢板桩码头在船舶撞击下的安全性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10289分类号：U656.1密级：公开学号：122010027江苏科技大学硕士学位论文钢板桩码头在船舶撞击下的安全性分析研究生姓名刘彭导师姓名汪宏教授申请学位类别工学学位授予单位江苏科技大学学科专业船舶与海洋结构物设计制造论文提交日期2014年12月30日研究方向船舶与海洋结构物结构性能论文答辩日期2015年3月21日答辩委员会主席万正权评阅人2015年3月分类号：U656.1密级：公开学号：122010027工学硕士学位论文钢板桩码头在船舶撞击下的安全性分析学生姓名刘彭指导教师汪宏教

2、授江苏科技大学二O一五年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringSecurityanalysisofsteelsheetpilequay-wallundershipcollisionSubmittedbyLiupengSupervisedbyWanghongJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2015江苏科技大学学位论文原创

3、性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以

4、将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要改革开放以来，随着我国国民经济的持续高速发展，海洋运输业快速发展，与国外贸易量越来越大，船舶进出港频率提高，导致船舶撞击码头的事故经常发生，造成较大的经济损失和人员伤亡，带来的间接损失更是不可估量的，也给码头留下了安全隐患。板桩码头作为一种重要码头形式，具有造价便宜，结构

5、简单，施工快速、方便，对复杂的地质条件适应性强等优点，而其中钢板桩重量轻，强度高，锁扣紧密，止水性好，沉桩容易，所以被广泛应用于大型深水码头工程中。目前在工程中，研究船与码头碰撞一般采用定性理论分析法、现场实测分析法和模型试验分析法，而有限元法才刚刚起步，但是由于定性理论分析结果较为粗糙，可能与实际情况相差较大，而现场实测分析及模型试验分析需要大量的人力、物力、财力，周期长且无法得到在各个时刻结构内部的变形及应力传递的情况。因此本文采用有限元法对钢板桩码头进行分析。本文首先介绍船与码头碰撞研究的国

6、内外现状、船舶撞击力的计算理论、方法以及板桩墙计算方法，对土体材料非线性、桩-土接触非线性和碰撞过程非线性问题进行分析，详细介绍有限元模型建立过程中单元类型选择、材料选择、接触对定义和选择等问题。然后，采用有限元软件ANSYS建立数值分析模型，对钢板桩码头在自重以及后场堆货荷载作用下进行有限元分析，得到了对同类码头设计有重要参考价值结果。通过数值模拟分别计算在水平荷载作用位置、大小和角度以及回填土弹性模量E对码头钢板桩等效应力的影响，并拟合计算结果总结出一些规律。最后，采用ANSYS/LS-DYN

7、A来研究船舶与钢板桩码头碰撞过程码头结构安全性。验证了在规范规定最大的速度撞击下码头结构的安全性，分析了撞击位置、船舶吨位、船舶速度、回填土弹性模量E对撞击力、钢板桩等效应力、胸墙压力以及土体吸收能量的影响，并将有限元计算的最大撞击力值与国内外经验公式计算值进行对比，总结出一些规律，从而为同类码头的设计和维修改造以及撞击力的研究提供理论参考依据。关键词：非线性；水平荷载；船与钢板桩码头碰撞；数值仿真分析；撞击力IAbstractAbstractSincethereformandopeningup,

8、withthesustainedandrapiddevelopmentofChina'snationaleconomy,therapiddevelopmentofmarinetransportatio,theamountofforeigntradeisincreasingbyyear.Theincreasedenteringleavingtheportfrequencyofshipsleadstothefrequentaccidentsofcollisionbetweenshipa