复合荷载作用下防波堤结构的动力响应分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）复合荷载作用下防波堤结构的动力响应分析硕士研究生：张云策指导教师：刘宗民副教授企业导师：刘占省高级工程师工程领域：建筑与土木工程论文主审人：吴国辉副教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）复合荷载作用下防波堤结构的动力响应分析硕士研究生：张云策指导教师：刘宗民副教授学位级别：工程硕士工程领域：建筑与土木工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADiss

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

3、ofOralExamination:June,2018哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨

4、工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要我国有着很长的海岸线，沿海地区时常受到波浪的侵袭。而我国还位于亚欧板块和太平洋板块之间，沿海地区分

5、布着多条地震带，正是由于这样的地理因素使得我国不得不经常承受地震和波浪所带来的影响和损失。作为港口和海岸上主要建筑物的防波堤，得到其在波浪影响下的结构失效情况和地震来临时的动力响应显得尤为重要，这具有十分重要的工程价值。由于波浪主要由风、地震等原因产生，波浪的波高是其中最重要的指标，本文主要研究波浪的波高对斜坡式防波堤结构失效的影响。先介绍了随机波浪理论。并对防波堤堤下土层和堤上结构进行反应理论和结构-水体动力学方程的介绍。通过对波浪随机化，根据防波堤越浪失效、护坡失效和胸墙滑动失效这三种主要的失效模式，进行了在不同载荷作用下防波堤的结构受力分析和失效分析。并以结构失效为

6、基础，从具体工程实例出发，取波浪参数为随机变量，计算了防波堤的失效概率，给出了随着迭代次数的增加，不同波高下可靠指标和失效概率的计算情况，并分别拟合出两条波高和各个失效模式失效概率之间的曲线，波高与总失效概率的曲线，表明了波高和失效概率之间的关系。当防波堤的失效概率较大时，需要引起人们足够的警惕和防范。本文对斜坡式防波堤在波浪和地震作用下的动力响应进行分析。根据某核电工程中的斜坡式防波堤为工程实例使用三维建模软件建立了三维模型进行有限元模拟。考虑了地震荷载及其产生的动水压力，选择了D-P本构模型，并设置边界条件、接触，设置静力和输入不同地震波，进行了模态分析和动力响应分析

7、。从分析结果可得出应力应变、水平竖向位移、速度等物理量随着时间的变化而变化的时程曲线。地震和波浪荷载对防波堤的残余变形有影响，其水平残余变形大于竖向残余变形。地震波的水平分量可以明显增加防波堤的水平残余变形，而对其竖向残余变形基本没影响。本文对斜坡式防波堤的结构失效和动力响应进行分析得到其失效概率和结构动力特性，对后续防波堤结构的深入研究有指导意义。关键词：斜坡式防波堤；失效概率；动水压力；动力响应分析；残余变形AbstractOurcountryhasalongcoastlineandcoastalareasinourcou