復(fù)合荷載作用下防波堤結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析

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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）復(fù)合荷載作用下防波堤結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析碩士研究生：張?jiān)撇咧笇?dǎo)教師：劉宗民副教授企業(yè)導(dǎo)師：劉占省高級(jí)工程師工程領(lǐng)域：建筑與土木工程論文主審人：吳國(guó)輝副教授哈爾濱工程大學(xué)2018年6月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）復(fù)合荷載作用下防波堤結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析碩士研究生：張?jiān)撇咧笇?dǎo)教師：劉宗民副教授學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域：建筑與土木工程所在單位：航天與建筑工程學(xué)院論文提交日期：2018年5月論文答辯日期：2018年6月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADiss

2、ertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）DynamicresponseanalysisofbreakwaterstructureundercompositeloadingCandidate:ZhangYunceSupervisor:LiuZongminAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ArchitecturalandCivilEngineeringDateofSubmission:May,2018Date

3、ofOralExamination:June,2018哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱

4、工程大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日摘要我國(guó)有著很長(zhǎng)的海岸線，沿海地區(qū)時(shí)常受到波浪的侵襲。而我國(guó)還位于亞歐板塊和太平洋板塊之間，沿海地區(qū)分

5、布著多條地震帶，正是由于這樣的地理因素使得我國(guó)不得不經(jīng)常承受地震和波浪所帶來(lái)的影響和損失。作為港口和海岸上主要建筑物的防波堤，得到其在波浪影響下的結(jié)構(gòu)失效情況和地震來(lái)臨時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)顯得尤為重要，這具有十分重要的工程價(jià)值。由于波浪主要由風(fēng)、地震等原因產(chǎn)生，波浪的波高是其中最重要的指標(biāo)，本文主要研究波浪的波高對(duì)斜坡式防波堤結(jié)構(gòu)失效的影響。先介紹了隨機(jī)波浪理論。并對(duì)防波堤堤下土層和堤上結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)理論和結(jié)構(gòu)-水體動(dòng)力學(xué)方程的介紹。通過(guò)對(duì)波浪隨機(jī)化，根據(jù)防波堤越浪失效、護(hù)坡失效和胸墻滑動(dòng)失效這三種主要的失效模式，進(jìn)行了在不同載荷作用下防波堤的結(jié)構(gòu)受力分析和失效分析。并以結(jié)構(gòu)失效為

6、基礎(chǔ)，從具體工程實(shí)例出發(fā)，取波浪參數(shù)為隨機(jī)變量，計(jì)算了防波堤的失效概率，給出了隨著迭代次數(shù)的增加，不同波高下可靠指標(biāo)和失效概率的計(jì)算情況，并分別擬合出兩條波高和各個(gè)失效模式失效概率之間的曲線，波高與總失效概率的曲線，表明了波高和失效概率之間的關(guān)系。當(dāng)防波堤的失效概率較大時(shí)，需要引起人們足夠的警惕和防范。本文對(duì)斜坡式防波堤在波浪和地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析。根據(jù)某核電工程中的斜坡式防波堤為工程實(shí)例使用三維建模軟件建立了三維模型進(jìn)行有限元模擬。考慮了地震荷載及其產(chǎn)生的動(dòng)水壓力，選擇了D-P本構(gòu)模型，并設(shè)置邊界條件、接觸，設(shè)置靜力和輸入不同地震波，進(jìn)行了模態(tài)分析和動(dòng)力響應(yīng)分析

7、。從分析結(jié)果可得出應(yīng)力應(yīng)變、水平豎向位移、速度等物理量隨著時(shí)間的變化而變化的時(shí)程曲線。地震和波浪荷載對(duì)防波堤的殘余變形有影響，其水平殘余變形大于豎向殘余變形。地震波的水平分量可以明顯增加防波堤的水平殘余變形，而對(duì)其豎向殘余變形基本沒(méi)影響。本文對(duì)斜坡式防波堤的結(jié)構(gòu)失效和動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析得到其失效概率和結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，對(duì)后續(xù)防波堤結(jié)構(gòu)的深入研究有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：斜坡式防波堤；失效概率；動(dòng)水壓力；動(dòng)力響應(yīng)分析；殘余變形AbstractOurcountryhasalongcoastlineandcoastalareasinourcou