考虑粧土相互作用的内河高桩码头船撞动力响应分析

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1、分类号U656.1+13单位代码10618密级公开学号2150095004硕士学位论文考虑桩土相互作用的内河高桩码头船撞动力响应分析研究生姓名：段茜导师姓名及职称：周世良教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称水利工程论文提交日期2018年4月20日二级学科名称港口、海岸及近海工程论文答辩日期2018年6月3日2018年6月3日AnalysisofDynamicResponsetoShipImpactinInlandRiverHigh-PileWharfConsideringPile-SoilInteractionADissertationSubmitted

2、fortheDegreeofMasterCandidate：DuanQianSupervisor：Prof.ZhouShiliangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创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：日期：年月日重庆交通大学学位论文版权使用授

3、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。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部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。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日…………………………………………………………………………………………本人同意将本

4、学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要本文在分析船舶-码头结构的船撞动力响应的基础上，考虑桩周土体的影响，建立了土体模型，对于码头结构直接与船舶接触的橡胶护舷，采用实际尺寸，进行详细的建模及网格划分。本文采用的案例码头为某带叉桩的内河架空直立式高桩码头，利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA，分析了不同码头横梁结构刚度、船舶刚度、船舶吨位、船舶靠泊速度、船舶靠泊角度及船舶靠泊水位下船舶撞击力、码头结构位移和码头结构应

5、力，并与全直桩架空直立式码头的动力响应进行对比，主要结论如下：（1）码头结构遭受船舶撞击后，其撞击力时程曲线近似为抛物线，船舶撞击持续时间很短，在1s内撞击力迅速达到极值，随后逐渐降低最后减小为零。但是当船舶质量较大，靠泊速度较大，靠泊角度较大时，船舶可能与码头发生二次撞击。（2）船舶撞击力随码头横梁结构刚度、船舶刚度、船舶吨位、船舶靠泊速度以及船舶靠泊角度的增大而增大。船舶靠泊水位对船舶撞击力的影响很大，其中船舶靠泊在最底层系缆时，船舶撞击力最大，码头结构最大主应力最大，但码头结构的位移较小。船舶靠泊在第三层系缆处码头结构位移最大，但撞击力及码头结构最大主应力较小。（3）与采

6、用桩端嵌固的船舶-码头结构模型的计算结果对比发现，考虑桩土效应会增加位移，简化模型会增加撞击力。改变船舶吨位时，两种方式下船舶撞击力时程曲线一致，碰撞时间大致相等，但采用桩端嵌固下船舶最大撞击力要大与考虑桩土影响下，船舶吨位较大时，差距较小。与理论值进行对比发现，根据港口工程荷载规范得出的理论值偏小，在计算选取时应加以注意。（4）与采用全直桩的架空直立式码头相比，带叉桩的架空直立式码头在遭受船舶撞击后码头结构位移及结构最大主应力均较小，说明其对船舶撞击力的承受能力及结构变形控制能力均更好。关键词：内河码头、桩土作用、船撞动力响应ABSTRACTInthispaper,based

7、ontheanalysisoftheship-wharfstructuredynamicresponseoftheship,consideringtheinfluenceofthesoilaroundthepile,thesoilmodelisestablished.Fortherubberfendersofthewharfstructurethatdirectlycontacttheship,theactualdimensionsareusedtoconstructthemodel.The