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基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法技术

技术编号:46478761 阅读:10 留言:0更新日期:2025-09-23 22:38
本发明专利技术涉及一种基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,主要步骤包括:利用有限元软件对高桩码头结构进行建模;构造高桩码头结构响应的宏单元矩阵;并对宏单元矩阵的正确性进行验证;如果判断宏单元矩阵具有正确性,进而建立高桩码头结构响应的宏单元代理模型;拟合各个环境要素的概率分布曲线及参数,确定高桩码头局部失效与整体失效判断标准;对各环境要素进行随机抽样,确定每组工况下的各个环境要素取值;利用高桩码头结构响应的宏单元代理模型计算高桩码头各构件的内力及位移响应,对各工况下高桩码头失效与否进行判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高桩码头安全性评估领域,适用于设计阶段高桩码头结构安全性评估,也可用于在役高桩码头安全性能评价,具体涉及一种高桩码头极端环境荷载作用下失效概率的高效计算方法。


技术介绍

1、高桩码头凭借其出色的对水深和软土地基的强适应能力、优异的泊稳条件和显著的经济优势,成为深水港区建设的理想结构型式。但随着水深的增加,高桩码头所受环境荷载的复杂性和强度随之增加,并且近年来外海区域极端气象事件频发,强波浪、强风暴等恶劣天气现象显著增多。传统的设计方法仅基于设计使用年限和重现期内的波浪标准,已难以充分保障高桩码头在极端环境荷载下的结构安全性。现有关于高桩码头可靠度的研究大多关注高桩码头由于氯离子侵蚀、钢筋锈蚀和混凝土裂缝等因素导致的结构性能退化状态下的可靠度以及高桩码头在船舶撞击荷载、船舶系缆力、起重机械荷载等工作荷载下的整体安全度,然而现有研究不仅未关注不同环境荷载工况对高桩码头失效概率的影响,而且大多研究或通过高桩码头极限承载力评估整体安全性、或聚焦于主要构件的时变可靠性,缺乏将结构整体失效与局部失效同时纳入判断指标的综合可靠度计算方法,且大多通过有限元方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,主要步骤包括:

2.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,步骤(1)中,荷载种类包括高桩码头自重力、岸桥荷载、堆货荷载、风荷载、水流力和波浪力。

3.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,步骤(2)中,所述高桩码头结构响应的宏单元代理模型为:将高桩码头所有构件看作一个宏单元矩阵,高桩码头在工作荷载和环境荷载作用下各构件的内力响应或变形变化体现在宏单元矩阵的每个元素值的变化;在设计荷载作用下,利用基于宏单...

【技术特征摘要】

1.一种基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,主要步骤包括:

2.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,步骤(1)中,荷载种类包括高桩码头自重力、岸桥荷载、堆货荷载、风荷载、水流力和波浪力。

3.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,步骤(2)中,所述高桩码头结构响应的宏单元代理模型为:将高桩码头所有构件看作一个宏单元矩阵,高桩码头在工作荷载和环境荷载作用下各构件的内力响应或变形变化体现在宏单元矩阵的每个元素值的变化;在设计荷载作用下,利用基于宏单元矩阵的线性叠加法计算任意荷载工况下高桩码头所有构件的内力与位移响应。

4.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,基于线性叠加的宏单元法计算公式如式(1)所示:

5.根据权利要求1所述的基于宏单元代理模型的高桩码头失效概率的高效计算方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖忠郭旭颖赵致远
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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