波纹管桩的研制及其在码头工程中的应用

摘要

码头工程经常在波浪作用下发生涡激振动，长期振动作用导致结构出现永久变形。往往在海洋建造中大量使用圆柱管桩作为深水基础，圆形截面结构物在施工期内或者长时间使用在波浪作用下发生涡激振动破坏。如果桩基受到涡激振动影响，就对码头工程的建设、使用和寿命具有巨大危害。为了抑制桩基的涡激振动，因此本文研究一种新型波纹管桩代替传统的圆柱管桩以解决工程涡激振动问题。本文研究的主要内容和成果：　　(1)基于解决实际工程的问题为出发点，对工程进行现场测量，利用ABAQUS有限元软件建立数值模型，将数值分析结果与实地测量相比较。　　(2)结合国内外数据资料和圆柱管桩数值模拟数值及工程经验，着重分析新型波纹管桩的几何参数和水动力系数的选用。　　(3)基于设计出来的波纹管桩，为以后能够投入市场，对波纹管桩整个生产模型和生产工艺流程进行详细阐述。　　(4)基于设计出来的波纹管桩，对波纹管桩在码头中应用进行二维数值分析，研究发现：在水平和竖向方向上波纹管桩比圆柱管桩的最大位移分别降低36.89%和35.54%。　　(5)基于设计出来的波纹管桩，对波纹管桩在码头中应用进行三维数值分析，研究发现：在水平和竖向方向上波纹管桩比圆柱管桩的最大位移分别降低37.02%和35.86%。

目录

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第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2 不同截面涡激振动的研究现状

1.3 本文主要工作和创新点

第二章 圆柱管桩在独墩码头运用的数值分析

2.1工程背景与工程问题

2.2有限元模型与数值分析

2.3 计算结果与分析

2.4本章小节

第三章 波纹管桩涡激振动二维数值模拟及结果分析

3.1 波纹管桩和圆柱管桩的计算模型

3.2波纹管桩的计算精度准确性

3.3 波纹管桩与圆柱管桩的数值模拟

3.4波纹管桩参数优化的数值分析

3.5 波纹管桩的生产模具和生产流程

3.6 本章小节

第四章 波纹管桩在码头中应用的二维数值分析

4.1 波纹管桩二维有限元分析数值

4.2 波纹管桩的独墩码头数值计算结果与分析

4.3 本章小节

第五章 波纹管桩在码头中应用的三维数值分析

5.1 波纹管桩三维有限元分析数值

5.2 波纹管桩的独墩码头数值计算结果与分析

5.3本章小节

第六章 全文总结及展望

6.1全文总结

6.2工作展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢