响应面法在引桥式接岸结构可靠度分析中的应用

结合天津港地区以淤泥质为主的工程地质条件,构建引桥式接岸结构的ANSYS有限元数值模型。根据PDS模块抽样结果建立基于桩基承载力、胸墙一引桥连接点强度和结构位移等3种失效模式下的响应面方程,计算各随机变量影响结构可靠度的灵敏度和不同失效模式下接岸结构的可靠度,提出可供接岸结构优化设计参考的相关建议。     

沉箱式防波堤的稳定性分析

运用有限元方法和动力分析方法,对沉箱式防波堤在近破波作用下的动力响应进行了研究。在确定滑移位移和转角为防波堤的主要参考动力响应参量的情况下,对能够产生运动的滑移和摇摆两种运动形式进行了动力分析,并提出了滑移位移和转角随时间历程的变化趋势。     

基于FLAC-2D的斜坡式防波堤地震响应分析

随着我国港口工程建设步伐向海外迈进,高震地区防波堤地震稳定性问题变得尤为突出,但国内分析防波堤地震响应的文献十分匮乏。基于FLAC-2D软件,探讨几何模型建立、边界条件设置及阻尼选取,对比对地基进行处理及未处理两种情况的地震响应结果,为其它工程提供相关参考。     

一种求解结构可靠度的新型计算方法

提出了一种求解结构可靠度的软计算方法,该方法综合了人工神经网络的柔软性和遗传算法的全局性及并行快速性的优点.利用人工神经网络的柔软性,可以生成任意形状的函数,因而可以更加贴切地拟合功能函数;由于遗传算法具有并行处理能力,可以对多组样本同时进行处理,因此收敛速度加快.除此之外,文中的遗传算法还使用了小生境共享技术,有效地克服了陷入局部解的缺陷.并根据上述方法研制了结构可靠度分析的电算程序,算例计算表明,计算结果具有很高的精度,该算法为结构可靠度研究提供了一种新的思路和实现路径.     

在ANSYS中开发用响应面法求解结构可靠度的专用程序

ANSYS用于对结构作概率分析,可求得复杂结构的可靠度.但ANSYS采用的随机变量分布类型中无极值型分布,而工程结构所承受的实际载荷大多为极值型分布.为处理此类情形,该文用ANSYS自带的二次开发工具APDL语言开发了用响应面法求解结构可靠度的专用程序.与ANSYS的另一开发工具UPDFs相比,文中开发的程序完全独立于ANSYS核心程序,不用对其修改,不会影响其稳定性,故适用范围更广.为了方便使用,文中用VB程序编制了输入随机变量的类型及控制参数的交互界面,并自动生成可用于ANSYS以Batch mode方式运行所需的控制文件.对于计算中各随机变量相应设计点的变动过程,特别是非正态变量在验算点处的当量正态化,用AutoCAD中Visual LISP语言编制了相应的显示程序,部分实现了计算过程的可视化.     

中外斜坡式防波堤结构设计方法对比

港口作为水陆运输的中转站,随着"一带一路"节点的不断延伸,重要性愈发凸显出来.这其中,防波堤在港口工程中扮演着抵御波浪侵袭,保障临海基础设施安全的角色.本文主要探讨国标、英标BS6349-7及手册Eurotop_II_2018和Rockmanual对斜坡式防波堤设计方法的差异,对比和总结归纳了设计要点和相关计算公式,为...     

潮流数值模拟中透空式防波堤处理方法研究

透空式防波堤利用上部结构的挡浪板实现挡浪消波,为港区提供良好的泊稳条件,桩基和挡浪板部分入水会改变建筑物局部水域的水动力特性。在有透空式防波堤的海域进行二维潮流数值模拟时,分别利用了等流量法和等效阻力法对挡浪板进行概化,将挡浪板对水流的阻碍作用等效为通过改变地形和当量糙率来模拟对水流的影响;研究分析了透空式防波堤概化处理后,挡浪板对周围水域的水动力特性的影响。结果表明两种方法均能模拟出挡浪板的阻水效果,其中等效阻力法物理概念清晰,模拟结果更符合实际规律。     

直墙式防波堤的可靠度分析

为探讨独立或相关荷载变量对结构可靠指标β值的影响,利用广义随机空间极限状态曲面上任一点处切平面法线确定可靠指标,在变量相关情况下采用改进的JC法或推导的HL法,对一座直墙堤实例进行核算,表明可靠指标符合良好,荷载相关时的可靠指标明显低于假定荷载独立时的结果。     

兼顾行车功能的斜坡式防波堤设计

斜坡式防波堤结构简单,对地基的适应性较强,施工工艺成熟,是一种常见的波浪防护结构形式,在沿海工程中广泛采用。常规的斜坡式防波堤设计通常结合结构安全、工程造价等需要,根据规范要求选择合适的防浪标准,确定相应的波浪爬高和越浪量,最终选择合适的断面结构形式。除上述因素外,兼顾行车功能的斜坡式防波堤尤其受风浪影响较大的工程,行车安全及景观要求也是设计时必须考虑的重要因素。结合实际工程的使用情况及不同物理模型试验方案的试验结果,提出在现有防护结构外侧增设宽平台的设计方案,可有效减少堤顶越浪量,经实践检验,满足使用要求。     

半圆型防波堤地基承载特性的有限元数值分析

半圆型防波堤是适用于软土地基的轻型重力式结构,地基承载特性是工程应用中需解决的重要问题。以大型通用有限元软件ABAQUS作为分析平台,建立了波浪荷载作用下半圆堤结构的弹塑性有限元分析模型。结合工程实例,分别参照地基极限承载力、结构允许变位判别标准对半圆堤的地基承载特性以及影响因素进行了有限元数值分析,并与汉森公式计算结果进行比较。结果表明:基于允许变位判别标准下的地基承载力分析结果相对安全,地基极限承载力计算的有限元结果与理论公式结果基本吻合,证实了汉森公式对半圆堤结构的适用性。进一步利用有限元方法分析了地基土强度、基础宽度、加固深度等因素对地基承载力的影响。     

直立堤平均越浪量计算方法对比

直立式防波堤、海堤和护岸等结构是港口海岸工程中经常采用的建筑物,工程设计中需要计算直立堤平均越浪量。我国港口工程设计规范中,尚未明确给出直立堤平均越浪量的计算方法。总结国内外直立堤平均越浪量的几种主要计算方法,在不同堤前水深和波浪参数条件下,对不同方法的计算结果进行对比分析,可为港口工程设计提供参考。     

斜坡式潜堤上波浪力的解析计算方法

针对波浪荷载作用下的斜坡式潜堤结构,基于流速势和动量原理,从堤前波浪的入射和反射入手,推导出斜坡式潜堤上波浪力的解析方程,并将解析方程计算结果与通用数值计算软件fluent的计算结果进行对比。计算结果表明,解析计算方法准确实用。     

斜坡式防波堤的可靠性分析

对港口工程中常用的可靠度计算方法进行阐述,给出了斜坡堤护面块体稳定性可靠性分析的功能函数,介绍了港口工程中常用的单变量极值分布。以秦皇岛水文观测数据为基础,统计换算斜坡堤护面块体的质量,采用极值分布理论对护面块体的计算质量进行分布拟合,对比得出对数正态分布可以对护面块体质量分布进行较好的适线。从算例计算结果对比中可以发现,Monte Carlo模拟的可靠度指标计算结果比验算点法的计算结果低。两种方法计算的可靠度指标均比规范要求的低。利用Monte Carlo模拟计算结构可靠度,选择合理的模拟次数即可。     

带反弧角的直立堤平均越浪量计算方法比较

反弧角对降低平均越浪量有良好效果,但不同的文献和规范给出的相关计算方法存在差异。根据国内外学者基于三维波浪模型的试验成果以及相关的规范、文献,并结合实际工程的物模试验,对带反弧角直立式堤平均越浪量的各种计算方法进行分析比较。结果表明,Eur Otop法适用性广且结果贴近试验值,CEM法公式简单且结果保守,可为类似的港口工程提供参考。     

基于晌应面法的带肋圆柱壳结构强度可靠性分析

文章首先介绍了响应面法的基本原理,在有限元结构分析的基础上应用响应面法建立了带肋圆柱壳结构的强度失效方程,并将响应面法与一次二阶矩法相结合,解决了参数的当量正态化和独立化问题,最后应用此理论对带肋圆柱壳结构的强度进行了可靠性分析。计算结果表明,基于响应面法的一次二阶矩法具有较好的计算精度。     

船舶结构极限强度可靠性分析方法研究

针对船舶总纵极限强度极限状态方程不能以显式表达的实际情况，提出采用响应面与映射变换相结合的方法展开船舶总纵强度可靠性分析，指出相关随机变量在正态化前后相关系数的差异应予以考虑，并应用于实际船舶的计算，验证了理论的合理性。     

基于施工造价分析的防波堤结构方案比选

斜坡堤和直立堤作为常见的防波堤结构形式,当两者用于设计方案比选时,工程造价是结构选型须考虑的重要因素。通过结合实际工程案例,分析自然条件、主材供应、施工难易、工期要求等方面对工程造价的影响。结果表明,当水深较浅、石料来源丰富的情况下,斜坡堤具有造价较低的优势;对于水深较大、有特殊景观使用要求的情况下,可考虑选用直立堤。     

基于ANSYS的高桩墩式码头可靠度分析

利用ANSYS有限元分析软件自带的概率设计系统(PDS)中的响应面法,对某一实际工程中的高桩墩式码头进行了三维有限元分析,得到结构的响应面方程。再利用Matlab软件结合验算点法(JC法),通过迭代搜寻验算点,最终求得了结构在各项外部荷载及其自身重力作用下的结构可靠性指标。由于结构的极限状态方程未知J,C法无法正常使用。根据ANSYS中响应面法的计算原理,采用了一种新的方法将上述荷载正态当量化。此外,还进行了高桩墩式码头可靠度的敏感性分析,得到了敏感性因素。计算结果与实际情况符合较好,可为高桩墩式码头的结构设计校核提供参考依据。