内河架空直立式集装箱码头结构计算中的作用效应组合探讨

文章中采用单位力法对内河大水位差架空直立式集装箱码头可能出现的荷载工况进行了有限元计算，并采用MATLAB软件编程对计算结果进行分析组合，得到了计算结构各主要构件控制内力的最不利作用效应组合情况，提出了内河架空直立式集装箱码头结构计算的作用效应组合方法。     

基于单位力法的内河架空直立式码头三维空间结构计算中作用效应组合分析

基于单位力法,计算得到内河架空直立式码头三维结构模型在多种工况条件下各主要受力构件的内力结果,并经MATLAB编程进行组合、搜索,最终将内河架空直立式码头三维模型中原本可能出现的90 177 536种主要作用效应组合简化到14种,大大减少了计算工作量,研究成果可为内河架空直立式码头的结构计算与分析提供参考。     

大水位差架空直立式全直桩框架码头在水平撞击力作用下的破坏模式研究

针对内河大水位差架空直立式全直桩框架码头的结构型式,对多种水平集中荷载工况下的结构进行了推覆分析,得到了结构在不同工况下的水平极限承载力,并明确了对结构最不利的水平荷栽工况.同时对寸滩码头结构试验模型进行了最不利水平荷载工况作用下的破坏试验研究,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,得到了结构构件的开裂荷栽以及水平极限承载力;明确了结构的破坏模式,弄清了结构的薄弱环节.     

三峡成库后直立式码头结构作用效应组合研究*

利用有限元分析软件ANSYS对三峡成库后位于长江上游变动回水区河段内一新型架空直立式码头工程进行建模.建立了考虑面板刚度的空间刚架系统的有限元模型,提取了有限元静力分析下各种荷载工况各构件的力学响应值,并利用科学计算软件MATLAB编程对数据进行组合运算,得出构件在荷载工况组合作用下各力学响应量的最不利组合值与对应组合类型.找出作为构件强度验算效应值的最大合成弯矩、最大合成剪力以及最大轴力,并通过比较分析确定出排架范围内几何尺寸相同构件中受力最不利的构件位置.     

框架墩式码头结构受力性能有限元分析

针对内河框架墩式码头结构的受力特点,采用有限元法对其受力性能进行计算分析.桩、柱、联系梁、系靠船梁采用等截面梁单元、承台采用六面体实体单元按空间结构建模,按照设计高、中、低水位情况共计算了15种荷载工况组合.经综合分析,从中找出6种控制性荷载工况,并对控制工况下结构变形及各构件单元内力进行分析.研究表明,采用三维有限元法可以计算各种复杂工况下结构的内力及变形,计算结果还表明,高水水流力对框架墩式码头结构稳定性影响十分明显,系靠船梁内力远大于联系梁内力,在框架墩式码头结构设计中应引起足够重视.     

内河架空直立式集装箱码头结构计算模型探讨

利用有限元法对内河架空直立式集装箱码头结构进行了计算分析,采用有限元法建立了3种不同的有限元模型(平面刚架模型、不考虑面板刚度的空间刚架模型、考虑面板刚度的空间刚架模型),分别对内河架空直立式集装箱码头结构进行了静力计算和比较分析。分析表明,考虑面板刚度的空间刚架模型是适合内河大水位差架空直立式码头结构的计算模型。     

内河架空直立式码头结构优化研究

文中详细阐述了结构优化理论的研究现状,分析了内河架空直立式码头结构优化研究与设计中存在的不足,并提出了今后的研究重点和发展方向,即内河架空直立式码头结构稳健性优化、全局多目标优化和一种适合内河架空直立式码头结构优化的优良算法——遗传算法的研究。     

钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式码头力学特性分析*

为适应三峡175 m蓄水后复杂地质、水文和施工环境条件下码头建设需要,提出钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式结构,并建立考虑钢护筒和钢筋混凝土联合受力的数值分析模型。通过与现场试验测试数据对比验证模型可靠性,进而提出基于最不利单元搜索的单位荷载组合法,并利用该法对复杂工况条件的该类码头力学特性进行探讨。通过大量变得参数的数值计算,得到大水差码头复杂荷载环境下的力学特性、薄弱环节及其优化设计方案。     

内河架空直立式码头群桩重要性评价方法

内河架空直立式桩基数量多、受力条件复杂，为了实现对码头群桩的健康监测，确定不利诱因下桩基的易损伤位置，文章提出一种基于广义结构刚度的重要性评价方法。首先计算在船舶荷载，岸坡滑动推力以及不均匀堆载作用下架空直立式码头不同桩基的重要性系数。用重要性系数对传统层次分析法进行优化，用优化后的层次分析法将3种不同工况下的重要性系数进行组合。最后用色块图的形式直观地表现出来。可以得出桩基重要性系数较大的桩基主要分布在第1、4两排，其中A1、E1的重要性系数均达到了0.06,说明1、4两排桩基是码头桩基中的薄弱桩基。研究结果丰富了码头健康监测研究内容，为传感器的优化布置提供科学依据。     

基于GIS系统的内河高水位差架空直立式码头灾害评估

根据规范方法并结合工程实际和内河大水位差码头关键技术问题,依托大量的数值计算,对内河大水位差架空直立式码头在各种荷载组合下的灾害进行了预测。利用ArcView将预测结果与地理信息系统有效地结合起来,建立了内河大水位差架空直立式码头灾害预测与管理系统,实现了港口安全评估的动态化管理。通过对系统测试数据的评估,可以有效提高码头的装卸效率,实时评估码头的安全性能。     

自动化集装箱码头总平面布局设计

自动化集装箱码头平面布局设计是码头土建施工设计的依据,总平面布局设计的科学性影响码头建成后运营的作业效率和经济效应。国内自动化集装箱码头平面布局设计研究尚处于空白状态、没有系统分析和深入研究,针对这一现状,对自动化码头总平面布局进行研究。使用指数平滑预测算法预估码头运营后的吞吐量,依据码头吞吐量计算各功能区域相匹配的生产能力。各功能区域的设计须满足各功能区域生产能力的需求;根据业务流程中物理流的流向与衔接,确定功能区域的布局。首次采取了维修区前移、分离异步式闸口等独特设计。对国内其他自动化码头的建设和人工码头的自动化升级改造提供借鉴意义。     

装配式劲性混凝土结构在外海码头水上逃生通道设计中的应用

针对现行规范中危险品码头逃生通道设计标准不明确，已建工程中逃生通道位置设置不尽合理、无法确保紧急情况下实现多人次安全快速逃生等问题，对劲性混凝土结构的受力特点及其在外海水工结构设计中的适应性等要素进行研究。提出了一种基于劲性混凝土结构的装配式水上逃生通道结构，并应用于码头结构设计中，总结出该结构的特点、重点难点问题及应对措施。结果表明：该结构较好地解决了水上逃生通道的设置空间和施工水位等问题，并且质量可控、安装方便、安全可靠，可将其作为码头水上逃生通道设计的补充和替代方式，使外海码头安全设施设置更完备。     

Long-term correlation structure of wave loads using simulation

This paper proposes a new method for combining the lifetime wave-induced sectional forces and moments that are acting on the ship structure. The method is based on load simulation and can be used to determine the exceedance probabilities of any linear and nonlinear long-term load combination. It can also be used to determine the long-term correlation structure between these loads in the form of the long-term correlation coefficients. They are essential part of the load combination procedures in design and strength evaluations as well as in the fatigue and reliability analysis of ship structures.The simulation method treats the non-stationary wave elevations during the ship’s entire life (long-term) as a sequence of different stationary Gaussian stochastic processes. It uses the rejection sampling technique for the sea state generation, depending on the ship’s current position and the season. Ship’s operational profile is then determined conditional on the current sea state and the ship’s position along its route. The sampling technique significantly reduces the number of sea state-operational profile combinations required for achieving the convergence of the long-term statistical properties of the loads. This technique can even be used in combination with the existing long-term methods in order to reduce the number of required weightings of the short-term CDFs. The simulation method does, however, rely on the assumption that the ship is a linear system, but no assumptions are needed regarding the short-term CDF of the load peaks.The load time series are simulated from the load spectra in each sea state, taking into account the effects of loading condition, heading, speed, seasonality, voluntary as well as involuntary speed reduction in severe sea states and the short-crested nature of the ocean waves. During the simulation procedure, special care has been given to maintaining the correct phase relation between all the loads. Therefore, time series of various load combinations, including the nonlinear ones, can be obtained and their correlation structure examined. The simulation time can be significantly reduced (to the order of minutes rather than hours and days) by introducing the seasonal variations of the ocean waves into a single voyage simulation. The estimate of the long-term correlation coefficient, obtained by simulating only a single voyage with the correct representation of seasonality, approaches the true correlation coefficient in probability. This method can be applied to any ship and any route, or multiple routes as long as the percentage of the ship’s total lifetime spent in each of them is known.A study has been conducted to investigate the effects of ship type, route and the longitudinal position of the loads on the values of the correlation coefficients between six different sectional loads; vertical, horizontal and twisting moments, as well as shear, horizontal and axial forces. Three ocean-going ship types have been considered; bulk carrier, containership and tanker, all navigating on one of the three busy ship routes; North America-Europe, Asia-North America and Asia-Europe. Finally, the correlation coefficient estimates have been calculated for five different positions along the ship’s length to investigate the longitudinal variation of the correlation coefficient.     

LNG船液舱晃荡载荷滤波算法研究

晃荡载荷是船舶液舱及其内部结构的主要载荷,可能对船舶结构产生破坏。本文提出的用于处理LNG船液舱晃荡载荷的双重中值均值限幅组合滤波光顺方法能有效地为船舶结构设计和强度评估提供更加稳定、准确的晃荡载荷。针对模型液舱液体晃荡的数值模拟数据进行滤波分析,分析压力、速度和加速度值的滤波效果,分别与实验数据和小波变换滤波效果比较,并对滤波算法的滑移步长进行了敏感性分析,提出了合适的滑移步长取值。     

上承式箱型混凝土拱桥荷载试验分析

通过对恩施市连珠大桥进行静载、脉动和现场荷载试验,测得结构的各种力学指标和性能指标,并与理论计算值及相应的规范规程要求进行了对比,从而对桥梁的整体性能和结构的安全性做出了评价。试验结果表明,该桥的主体结构满足设计要求,达到了设计要求的承载能力。     

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注.对于双体船来说,砰击按部位可分为底部砰击、外飘砰击和甲板上浪,和连接相邻船体的甲板下侧,即湿甲板砰击.目前对于双体船的砰击计算还不完善,因此对于该船型的砰击研究十分必要.本文分别利用规范计算和直接计算的方式,对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究.规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷,直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度,借助相关规范确定砰击压力系数,实现砰击载荷的直接计算.通过有限元软件加载计算,分析比较2种载荷计算方法对双体船强度的影响,以指导砰击载荷作用下双体船局部结构的设计实践.     

集装箱港区低影响开发径流控制研究

基于港口建设导致近岸沿线海、陆域生态系统环境逐渐退化的现状,以集装箱港区为例,进行港区陆域低影响开发研究。将海绵城市低影响开发概念融入港区建设,通过引入合理水文径流分析模型,对港区各功能区的低影响开发提出径流控制要求;同时,采用创新性的平面及结构设计方案满足低影响开发控制要求,促进集装箱港区雨洪资源的重复利用。结果表明,在各类码头中,较为适合进行低影响开发的主要为件杂货及集装箱堆场;海绵港区须重点针对堆场及道路进行低影响开发。     

分离卸荷式地下连续墙板桩码头运行初期前墙工作性状的观测与研究

唐山港京唐港区18#-19#泊位是我国首个采用分离卸荷式地下连续墙结构建设的深水板桩码头,是深水板桩码头结构创新相关研究的重要组成部分.通过分析研究该泊位在码头前沿疏浚期间和投入运营1 a后所进行的系统性原型测试成果,进一步了解和掌握码头前板桩墙的结构内力和变形情况.测试结果显示,在运营初期码头前墙的内力和变形均较小,...     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。