伴隨著世界經濟快速地發(fā)展,近年來在我國“一帶一路”政策的推動下,國際港口和航運業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。為滿足港口發(fā)展需求,岸邊集裝箱裝卸橋（簡稱岸橋）智能化、大型化的發(fā)展趨勢日益顯著。結構的大型化使岸橋門腿高度增加,重心升高,致使岸橋結構更易遭受強震的破壞,因而對岸橋結構的抗震設計有了更高的要求。另外,由于岸橋結構高度的增加以及結構本身的高柔特性,結構的重力二階效應日益成為抗震分析中必須考慮的因素。本文著重對重力二階效應對大型岸橋結構抗震性能的影響展開分析和研究,完成的主要工作內容如下:（1）建立岸橋結構有限元模型,進行抗震危險工況分析。綜合岸橋結構自身特性和地震載荷核算準則對岸橋進行7度和8度抗震設防烈度地震載荷下的靜力學分析,找出最易受地震破壞的危險工況和結構易損部位,為動力學分析提供對比數(shù)據(jù)。（2）采用理論和仿真兩種分析方法分析重力二階效應對大型岸橋結構抗震響應的影響。首先,建立單自由度數(shù)學模型從理論上分析重力二階效應對岸橋的地震響應產生的影響;建立考慮重力二階效應的岸橋結構跳軌數(shù)學模型并進行分析,得出近似描述岸橋跳軌過程的運動方程。其次,對岸橋結構進行模態(tài)分析和動力學時程分析,評... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

岸邊集裝箱裝卸橋全球的大多數(shù)港口均位于沿海地區(qū)，這些地區(qū)大多處于地震帶附近，屬于

4描述的是結構動態(tài)響應的過程，可以更加真實的描繪出結構的地震響應，能夠較準確的確定出結構的薄弱部位，但時程分析結果的準確度取決于地震記錄的選取是否合適以及計算分析人員是否有較高的專業(yè)知識和水平[13]。4）隨機振動理論階段：隨著時代的發(fā)展和科技的進步，學術和工程界的專家學者們日益重視和應用多點輸入的隨機振動法的研究。隨機振動法與其它方法相比一個較為突出的優(yōu)點是它不受限于輸入地震波的波形，但此方法的計算量很大、數(shù)學模型處理起來也十分復雜。1.3重力二階效應的原理及其研究現(xiàn)狀1.3.1重力二階效應的原理傳統(tǒng)的結構分析采用的都是一階分析方法，這種方法簡單、易于操作。但當結構因外力而產生大的側向變形時，豎向載荷會對結構產生一個附加彎矩，使結構內力增加，這時一階分析方法就不能準確地計算出結構的受力特性。在此基礎上，經過研究提出了二階分析方法。ΔδPΔδHP圖1-2結構在水平載荷作用下發(fā)生側移時的二階效應結構的二階效應由兩部分組成，其原理如圖1-2所示[14]。第一部分指的是結構中的細長桿件，因自身的撓曲造成軸向壓力増大致使其發(fā)生屈曲，是因結構自身重力而引起的附加效應，即P-δ效應。另一部分二階效應稱為重力二階效應（P-Δ效應），在大型高聳結構整體分析中，當遭受外部荷載產生水平向的側移時，結構豎向荷載會對結構整體產生附加內力進一步增大結構的變形。P-Δ效應會降低整個結構的安全性和穩(wěn)定性，對于較為高聳或高寬比較大的鋼框架結構或是結構構件細長的結構來說，P-Δ效應造成的影響會更加顯著。

8所以起吊小車、吊具及集裝箱、機器房、滑輪和托架等非結構件的重量可以通過在指定的位置加質量點來考慮；2)沒有對箱型截面梁和柱內部板件以及整個結構的外掛扶梯等部件進行建模，這部分質量通過調節(jié)設置密度的參數(shù)來均布到相對應的構件中，使模型的質量與實際質量盡可能一致；3)岸橋上通過銷軸進行鉸接的部位均可通過軟件中的耦合命令進行模擬；4)岸橋的大車機構用剛度很大的假單元來進行模擬；在分析中螺栓連接視為剛接。2.2.2模型的建立及輪軌接觸模擬由于岸橋結構大多是箱型梁和箱型柱，所以決定采用ANSYS中的BEAM188單元對框架梁柱進行仿真模擬。另外，岸橋根據(jù)工作情況有前大梁水平和仰起兩種狀態(tài)，而且結構的動力特性與結構型式狀態(tài)有很大關系，因此需要分別建立兩種狀態(tài)下的有限元模型進行分析，如圖2-2所示。（a）前大梁水平狀態(tài)（b）前大梁仰起狀態(tài)圖2-2岸橋結構前大梁水平和仰起狀態(tài)下的有限元模型根據(jù)岸橋實際的輪軌接觸可知，正常工作時軌道對車輪只提供向上的支撐力，非工作時整機由于防風裝置的作用，豎向被完全約束；在沿長懸臂方向，車輪由于兩側輪緣的作用會受到軌道的雙向約束作用；在沿軌道方向，結構主要承受車輪與軌道之間摩擦力的作用；另外，由于多個車輪沿軌道分布且各車輪輪緣均受到軌道的約束，因此整個結構不會產生繞x軸和y軸的轉動，而車輪可以卡著軌道繞z軸旋轉，該方向的轉動可視為鉸接[21]。綜上所述，岸橋模

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]大跨度自錨式懸索橋空間地震反映分析[D]. 王猛.大連理工大學 2009
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