考虑桩土相互作用的内河高桩码头船撞动力响应分析

发布时间：2024-02-19 22:13

　　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)与采用桩端嵌固的船舶-码头结构模型的...

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图2.1示例图

图2.1示例图为：iρx西应力；ij,jσ中的逗号“，”表示协分变化；if。条件：,3为现时构形边界b的外法线方向余弦；,iti=移边界条件为：()iDt1,2,3为给定位移函数。

图2.28节点六面体实体单元上式的矩阵形式为：

图2.28节点六面体实体单元的矩阵形式为：,,,)eηζt=Nx（2，x(ξ,η,ζ,t)为单元内任意点的位置坐标，ex为t时刻单元各节点阵，对于实体单元，N为3×24矩形插值矩阵：()1212818324000......

图3.1带叉桩码头结构形式

19图3.1带叉桩码头结构形式3.1.2船舶-码头单个排架-土体整体结构模型首先取码头一个横向排架进行建模，采用solid164单元，横向排架按实际比例进行建模，对于橡胶护舷根据实际尺寸进行细致模拟。本次建模主要考虑码头受船舶撞击后的受力及运动特性等，船舶变形不是本文考....

图3.2船舶-码头单个排架-土体整体结构模型

图3.2船舶-码头单个排架-土体整体结构模型择及定义对于数值模拟结果的准确性至关重要，料及可以取得的材料参数，切忌定义不切实际的属于非线性问题，但是由于靠泊时，船舶撞向橡性材料，其材料参数见表3.1。表3.1码头结构材料参数弹性模量(Pa)泊松比密度3.0E10....

本文编号：3903398