基于高桩码头叉桩抗震性能研究及其有限元分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文高桩码头叉桩抗震性能研究及其有限元分析姓名：李向梅申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：龙炳煌20070501武汉理T=大学硕士学位论文中文摘要港口码头在国家经济和社会发展中占有重要地位。港口中断会造成巨大的经济损失和社会影响。历次震害表明：桩基码头结构极易在地震中造成破坏，而桩基码头中叉桩以及叉桩节点在地震时是个薄弱环节。从事震害研究的专家们认为，土体液化、不适当的码头结杓性能和节点性能是造成码头结构破坏的主要原因。针对桩基码头叉桩存在的问题，本文用有限元对在正弦周期荷载下单桩在土中作

2、了耗能分析，探讨了桩土耗能的特点。运用有限元分析软件ANSYS对码头整体结构进行了动力分析，对不同叉桩倾斜度和不同叉桩入土深度下叉桩耗能进行了对比分析，得出最大桩土耗能时的叉桩倾斜度和入土深度；对叉桩不同位置和不同数量下的码头整体结构进行了动力分析，对比得出了叉桩合理位置和叉桩的合理数量，为寻求改善桩基码头抗震性能的新途径提供了参考依据。本文预期的研究成果对于国家自然科学基金项目的研究有一定的参考价值，对于提高国内外码头结构的抗震能力，降低地震风险有一定意义。本文的主要研究如下：1．对在正弦周期荷载下单桩在土中作了

3、耗能分析，探讨了桩土耗能的特点。2．本文运用有限元分析软件ANSYS对码头整体结构进行了动力分析，对不同叉桩倾斜度和不同叉桩入土深度下叉桩耗能进行了对比分析，得出叉桩最大桩土耗能的倾斜度和入土深度。3．对叉桩不同位置和不同数量下的码头整体结构进行了动力分析，对比得出了叉桩合理位置和叉桩的合理数量。4．论文根据现有的分析提出了对于叉桩进一步的改进措施，为以后的进一步研究提供了参考。关键词：桩基码头叉桩耗能地震荷载ANSYS武汉理工人学硕士学位论文AbstractAwharfofaportoccupiesanimpor

4、tantpositiohtoanationaleconomyandthesocialdevelopment．Somehugeeconomicallossandbadeffectwillbemadebecausetotheinterruptionoftheport．Previouseaahquakeshavedemonstratedthatpile—wharfstructuresaresusceptibletodamage，andthebatterpilesaretheweaklinkinpile—wharfunde

5、rearthquakeexcitation．Earthquakereconnaissanceeffortssuggeststhatdamageresultsfromliquefactionofsurroundingsoil，whichinduceslargedeformationdemandsonthestmctureandmayresultinstructuralfailure，orinadequatestructuralperformance，whichisinfluencedbyandmaybecausedb

6、ytheresponseofthesoil．Totheexistentquestionoftheexistingwha正theenergydissipationbetweenpileandsoilunderSinecycleloadisanalyzedbyANSYS．Thecharacteristicofenergydissipationbetweenpileandsoilisdiscussed．ThedynamicperformanceofpilewharfstructureisanalyzedbyANSYS，a

7、ndthecontrastanalyzesofbatterpileswithdifferentburieddepthandwithdifferentgradientisdiscussed．Thispaperobtainedreasonablegradientandburieddepthofbatterpiles．Thedynamicperformanceofpilewharfstructurewithdifferentbatterpilespositionanddifferentbatterpilesquantit

8、yisanalyzedbyANSYS，andobtainingreasonablepositionandquantityofbatterpiles．Itisexpectedthatthereisanewapproachthatcanimprovethedynamicperformanceofthehiighpilewharf．Theanticipativef