考虑材料非线性的船舶与单墩碰撞有限元数值模拟

为了可靠地评估船舶与单墩碰撞的撞击力及墩柱响应,利用ANSYS/LS-DYNA建立了一个详细的船墩碰撞数值模型.船艏采用壳单元模拟外部钢板,梁单元模拟内部桁架,并采用弹塑性材料对船艏钢材进行模拟;对墩柱进行配筋,并采用非线性材料来模拟墩柱混凝土以便真实地反映材料特性,墩顶施加集中质量来模拟上部承重.以内河船舶为例,研究了墩身材料、船舶载重和碰撞速度对船舶撞击力及单墩响应的影响.研究结果表明:假定单墩为刚性或弹性材料得到的撞击力峰值和有效撞击时间均偏大,且碰撞速度越大,其差距越大,混凝土材料的非线性对船墩碰撞模拟结果有较大的影响;增大船舶质量和碰撞速度均使撞击力峰值和碰撞持续时间增加,而船舶撞击速度对撞击力峰值有显著的影响,碰撞持续时间主要取决于船舶载重.

高桩框架码头构件重要性评价的探讨

本文采用两种不同的方法对框架码头构件进行重要性评价,找出框架码头中相对重要的构件,并对两种构件重要性评价方法进行分析比较。计算结果表明:桩和后边柱是结构中相对重要的构件,横撑、横梁和靠船构件的重要性受到船舶荷载作用位置的影响。基于广义刚度的评价方法综合考虑了结构自身特性和外荷载的作用,所求得的各构件重要性系数差值较大,便于同种工况的比较;基于平均应力比的评价方法更偏向于考虑构件对传力路径的贡献,所求得的构件重要性系数差值较小,可对不同工况的构件重要性进行比较。