內(nèi)河框架碼頭構(gòu)件重要性評價(jià)

劉明維，李鵬飛，陳 剛，翁珍燕

（1.重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074；3.福建省招標(biāo)公司，福建 福州 350002）

內(nèi)河框架碼頭構(gòu)件重要性評價(jià)

劉明維1，2，李鵬飛1，2，陳 剛1，2，翁珍燕3

（1.重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074；3.福建省招標(biāo)公司，福建 福州 350002）

全直樁框架碼頭通過能力大，能適應(yīng)內(nèi)河大水位差條件要求，在我國西南山區(qū)河流碼頭建設(shè)中廣泛應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)由于構(gòu)件數(shù)量多、受力條件復(fù)雜，構(gòu)件傳力途徑和薄弱環(huán)節(jié)難以確定。運(yùn)用基于結(jié)構(gòu)廣義剛度的重要性評價(jià)方法，分別計(jì)算船舶荷載作用下和荷載組合作用下框架碼頭構(gòu)件重要性系數(shù)，對傳力途徑及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：樁柱的重要性普遍大于梁，樁柱的重要性呈現(xiàn)“上小下大”的趨勢，梁的重要性則與船舶撞擊位置有關(guān)；通過重要性系數(shù)分析可知，前排樁基、后排樁基、最高層前邊梁、排架底層最后方節(jié)點(diǎn)和最前方節(jié)點(diǎn)等5處為內(nèi)河框架碼頭的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)留足夠安全儲(chǔ)備；框架碼頭的主要傳力途徑由結(jié)構(gòu)最外層構(gòu)件組成。研究結(jié)果可為碼頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考依據(jù)。

全直樁框架碼頭；重要性評價(jià)；薄弱環(huán)節(jié)；傳力途徑

劉明維，李鵬飛，陳剛，等.內(nèi)河框架碼頭構(gòu)件重要性評價(jià)［J］.水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2015（1）：1－7.（LIU Ming?wei，LIPeng?fei，CHEN Gang，et al.Importance evaluation and weak link analysis formembers of overhead verticalwharfs located at inland rivers［J］.Hydro?Science and Engineering，2015（1）：1－7.）

山區(qū)河流渠化河段往往具有大水位差、大水深的復(fù)雜水文條件，以及陡岸坡、淺覆蓋層甚至裸巖等特殊地質(zhì)環(huán)境，建設(shè)高樁碼頭不能照搬沿海傳統(tǒng)的高樁碼頭形式。在此背景下，內(nèi)河框架碼頭結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，此類碼頭采用大直徑全直樁，多層框架型式，能適應(yīng)30 m以上水位差及淺覆蓋層甚至裸巖地質(zhì)條件［1］。目前應(yīng)用于三峽庫區(qū)重慶寸灘港、果園港、涪陵黃旗港、萬州江南沱口港及云南水富等港口中。內(nèi)河框架碼頭由于構(gòu)件數(shù)量多、受力條件復(fù)雜，因而構(gòu)件傳力途徑和薄弱環(huán)節(jié)難以確定。在已建部分碼頭中已經(jīng)出現(xiàn)個(gè)別構(gòu)件發(fā)生開裂和變形等嚴(yán)重問題，如何評價(jià)此類復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性并開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究十分必要。

構(gòu)件重要性是指構(gòu)件對整體結(jié)構(gòu)性能的影響程度［2］。而整體結(jié)構(gòu)的性能有多方面，包括整體結(jié)構(gòu)的承載力、變形能力、剛度、穩(wěn)定性、可靠度、使用空間等。如果某個(gè)構(gòu)件在一個(gè)結(jié)構(gòu)中過分重要，則該構(gòu)件的破壞比較容易引起結(jié)構(gòu)大范圍的破壞。構(gòu)件重要性評價(jià)可以通過計(jì)算構(gòu)件重要性系數(shù)實(shí)現(xiàn)。構(gòu)件的重要性系數(shù)越小，其對結(jié)構(gòu)性能的影響越小，當(dāng)重要性系數(shù)為0時(shí)，構(gòu)件失效對結(jié)構(gòu)體系沒有影響；反之，構(gòu)件的重要性系數(shù)越大，其對結(jié)構(gòu)性能的影響越大，當(dāng)重要性系數(shù)為1時(shí)，構(gòu)件失效將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部或整體失效。重要性系數(shù)是對結(jié)構(gòu)重要性的量化分析。

構(gòu)件的重要性系數(shù)從本質(zhì)上分主要有兩類：反映構(gòu)件對結(jié)構(gòu)整體冗余度貢獻(xiàn)的重要性系數(shù)［3－4］和反映構(gòu)件對結(jié)構(gòu)應(yīng)變能變化貢獻(xiàn)的重要性系數(shù)［5－6］。其中第一類重要性系數(shù)主要評價(jià)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的自身屬性，從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系和剛度分布分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性層次，獲得結(jié)構(gòu)安全性和易損性的信息。J.T.Pinto等［7］和J.Agarwal等［8］基于構(gòu)件間的拓?fù)潢P(guān)系，通過一定的規(guī)則拆解結(jié)構(gòu)，模擬各種失效過程，尋找最易失效方案，找到了桿系結(jié)構(gòu)潛在的最危險(xiǎn)構(gòu)件。第二類重要性系數(shù)從能量角度出發(fā)具體地考慮結(jié)構(gòu)在某一常規(guī)荷載作用下應(yīng)變能的分布和流向。兩類重要性系數(shù)的區(qū)別主要體現(xiàn)在第二類重要性系數(shù)在第一類的基礎(chǔ)上考慮了外荷載對結(jié)構(gòu)重要性的影響［9］。

已有研究成果表明，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性評價(jià)不僅取決于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)自身的力學(xué)性能，也取決于作用荷載情況，還與所選取的結(jié)構(gòu)性能的評價(jià)指標(biāo)有關(guān)。本文以反應(yīng)構(gòu)件對結(jié)構(gòu)應(yīng)變能變化貢獻(xiàn)的重要性系數(shù)為衡量指標(biāo)，針對內(nèi)河框架碼頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，借助數(shù)值模擬方法，分別計(jì)算僅有船舶荷載作用和荷載組合作用下碼頭各個(gè)構(gòu)件的重要性系數(shù)，研究框架碼頭構(gòu)件重要性的一般規(guī)律，并分析整個(gè)碼頭中結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化和加固提出建議。

1 基于結(jié)構(gòu)廣義剛度的重要性評價(jià)方法

1.1 構(gòu)件重要性系數(shù)計(jì)算原理

反應(yīng)構(gòu)件對結(jié)構(gòu)應(yīng)變能變化貢獻(xiàn)的重要性系數(shù)有多種計(jì)算方法，本文采用基于結(jié)構(gòu)廣義剛度的重要性評價(jià)方法［10］對內(nèi)河框架碼頭單個(gè)排架分別在僅有船舶荷載作用和荷載組合作用下的構(gòu)件重要性進(jìn)行分析。該方法采用線彈性分析，以拆除構(gòu)件對廣義結(jié)構(gòu)剛度的影響程度作為構(gòu)件重要性的評價(jià)指標(biāo)，并進(jìn)一步將該指標(biāo)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)變形能損失率，具體推導(dǎo)過程如下：

在一個(gè)保守系統(tǒng)中外力做功等于結(jié)構(gòu)應(yīng)變能的增加，在結(jié)構(gòu)線彈性范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)在外荷載下的應(yīng)變能為：

式中：K為結(jié)構(gòu)的剛度矩陣。

重要性系數(shù)主要反應(yīng)構(gòu)件損傷對結(jié)構(gòu)廣義剛度的影響，其公式［10］為：

式中：Kstru，o和Kstru，f分別為結(jié)構(gòu)完整和某構(gòu)件失效后的結(jié)構(gòu)廣義剛度。

式中：Uo和Uf分別為結(jié)構(gòu)完整和某構(gòu)件失效后的結(jié)構(gòu)應(yīng)變能。

除樁柱梁這三類普通構(gòu)件外，節(jié)點(diǎn)作為一類特殊的構(gòu)件，起到連接構(gòu)件傳遞能量的重要作用，若節(jié)點(diǎn)損壞，將導(dǎo)致與其相連的所有構(gòu)件失效。在計(jì)算得到各構(gòu)件重要性系數(shù)的基礎(chǔ)上有必要進(jìn)一步確定節(jié)點(diǎn)的重要性系數(shù)。節(jié)點(diǎn)的重要性主要由與其相連接的構(gòu)件決定，連接的構(gòu)件數(shù)量越多，重要性越大，則節(jié)點(diǎn)越重要［10］，為量化該指標(biāo)，現(xiàn)定義節(jié)點(diǎn)重要性系數(shù)的計(jì)算公式如下：

式中：Jm為第m號(hào)節(jié)點(diǎn)的重要性系數(shù)；Imn為與第m號(hào)節(jié)點(diǎn)相連的第n號(hào)構(gòu)件的重要性系數(shù)；am為與第m號(hào)節(jié)點(diǎn)相連的構(gòu)件總數(shù)。與構(gòu)件重要性系數(shù)含義相似，節(jié)點(diǎn)的重要性系數(shù)越大，該節(jié)點(diǎn)就越重要。

1.2 構(gòu)件重要性系數(shù)計(jì)算步驟

構(gòu)件重要性系數(shù)的計(jì)算最主要是計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)變能，為提高計(jì)算效率，本文選用大型通用有限元程序ANSYS進(jìn)行建模計(jì)算。

（1）利用ANSYS建立架空直立式碼頭單個(gè)排架有限元模型［11］，并賦予其材料屬性。由于該方法（基于結(jié)構(gòu)廣義剛度的重要性評價(jià)方法）只適用于線彈性分析，所以所有材料均采用線彈性本構(gòu)。

（2）分別在船舶荷載作用下和荷載組合作用下的不同彈性工況，計(jì)算完整結(jié)構(gòu)的總應(yīng)變能。

（3）分別在對應(yīng)工況下，利用ANSYS自帶的生死單元技術(shù)逐個(gè)殺死單元，計(jì)算殺死單元后殘余結(jié)構(gòu)的總應(yīng)變能。

（4）將第（2），（3）步中計(jì)算得到的各個(gè)構(gòu)件的總應(yīng)變能和殺死單元后殘余結(jié)構(gòu)的總應(yīng)變能代入式（1）計(jì)算，求得對應(yīng)構(gòu)件的重要性系數(shù)。

（5）將所求得各個(gè)構(gòu)件的重要性系數(shù)代入式（9）求得對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的重要性系數(shù)。

通過對構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的重要性系數(shù)進(jìn)行比較分析就可以評判構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的受力安全余量大小的相對程度，以及它對整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的受力可靠性是否有較大影響，以此來判斷構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的重要性。

2 結(jié)構(gòu)重要性評價(jià)

2.1 船舶荷載作用下構(gòu)件重要性計(jì)算

以重慶港果園二期集裝箱碼頭工程為例，碼頭斷面如圖1所示，除考慮結(jié)構(gòu)自重外，僅考慮船舶撞擊力一種水平荷載作用，根據(jù)不同水位情況，從下至上分6層系纜，對應(yīng)撞擊位置用第1層、第2層、…、第6層表示。有限元計(jì)算模型如圖2所示，模型中樁基底部固結(jié)，其他邊界均自由。構(gòu)件編號(hào)如圖3所示。

圖1 碼頭斷面（單位：cm）Fig.1 Sectional drawing ofwharf（unit：cm）

圖2 有限元計(jì)算模型Fig.2 A FEM model

圖3 構(gòu)件編號(hào)Fig.3 Series number ofmembers

采用基于廣義剛度的構(gòu)件重要性評價(jià)方法，計(jì)算撞擊在6個(gè)不同系纜層下各構(gòu)件的重要性系數(shù)，撞擊位置為第6層（碼頭面）的計(jì)算結(jié)果見表1。限于篇幅，省略撞擊第1～5層計(jì)算結(jié)果表，通過圖構(gòu)件重要性計(jì)算結(jié)果圖表達(dá)（見圖4）。節(jié)點(diǎn)重要性系數(shù)由計(jì)算結(jié)果圖中的重要性系數(shù)相加得到，此處不再贅述。

表1 各個(gè)構(gòu)件重要性系數(shù)計(jì)算結(jié)果（水平荷載＋自重，撞擊位置為第6層）Tab.1 Calculated importance factors of each member（under horizontal load and dead load，impact at the sixth layer）

（續(xù)表）

由圖4可見：

圖4 構(gòu)件重要性計(jì)算結(jié)果Fig.4 Calculated results ofmembers

（1）船舶荷載撞擊位置從第1層至第6層，樁、柱的重要性系數(shù)都是底層樁＞第2層柱＞最高層柱，最高層柱的重要性系數(shù)從前往后整體呈現(xiàn)增大趨勢，而第2層柱以及最底層樁的重要性系數(shù)中間小兩邊大。梁的重要性系數(shù)與船舶撞擊位置有關(guān)，總體而言呈現(xiàn)“下小上大”的趨勢，且最高層前邊梁（3號(hào)構(gòu)件）的重要性系數(shù)始終最大。除此，樁柱的重要性一般大于梁。通過重要性系數(shù)可知，最前排樁基（21號(hào)構(gòu)件）、最后排樁基（18號(hào)構(gòu)件）以及最高層前邊梁（3號(hào)構(gòu)件）是整個(gè)碼頭結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)需提高安全儲(chǔ)備。

（2）船舶撞擊位置對構(gòu)件重要性也有較大影響。撞擊位置越低，上層橫梁重要性系數(shù)越小，樁的重要性系數(shù)越大；相反，撞擊位置越高，上層橫梁重要性系數(shù)增大，樁的重要性系數(shù)減小。因此，碼頭設(shè)計(jì)中，低水位時(shí)應(yīng)更加重視樁基受力驗(yàn)算，高水位時(shí)應(yīng)更加重視上層橫梁受力驗(yàn)算。

（3）排架底層最后方節(jié)點(diǎn)（連接構(gòu)件11，15和18號(hào)）和最前方節(jié)點(diǎn)（連接構(gòu)件14，17，21，30號(hào)）重要性系數(shù)相當(dāng)且均大于其他節(jié)點(diǎn)，這說明框架碼頭排架結(jié)構(gòu)最危險(xiǎn)的節(jié)點(diǎn)在排架底層最后方和排架底層最前方，若這2個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生破壞將對結(jié)構(gòu)造成巨大損害。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施對這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固處理。

（4）結(jié)構(gòu)的主要傳力途徑可以根據(jù)各構(gòu)件的重要性系數(shù)而定，從上述計(jì)算結(jié)果可以看出，框架碼頭結(jié)構(gòu)主要傳力途徑有兩條，一條從受荷位置沿最前排樁基傳至地基，另一條從受荷位置沿前排柱傳至頂層橫梁，再沿頂層橫梁傳至后排樁基，最后傳至地基。上述所求得最重要構(gòu)件以及最重要節(jié)點(diǎn)均在主要傳力途徑上。

2.2 荷載組合作用下構(gòu)件重要性計(jì)算

內(nèi)河框架碼頭結(jié)構(gòu)計(jì)算中的荷載組合情況較為復(fù)雜，舒丹等［12－13］采用單位力法對可能出現(xiàn)的荷載工況進(jìn)行有限元計(jì)算，并采用MATLAB軟件編程對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行組合，得到了結(jié)構(gòu)最不利荷載組合工況。本文研究2種工況：撞擊力＋自重作用＋滿布堆貨＋門機(jī)荷載，其中撞擊力位置考慮2種工況，撞擊第1層（工況1）和撞擊第6層（工況2）。撞擊第6層的計(jì)算結(jié)果見表2，2種荷載組合工況下，碼頭構(gòu)件重要性系數(shù)計(jì)算結(jié)果見圖5。

圖5 組合荷載下結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)計(jì)算結(jié)果Fig.5 Calculated results of importance factors under combined load

表2 各個(gè)構(gòu)件重要性系數(shù)計(jì)算結(jié)果（工況2）Tab.2 Calculated importance factors of eachmember（working condition 2）

分析組合荷載作用下的構(gòu)件重要性參數(shù)可見：

（1）組合荷載作用下，樁與柱的構(gòu)件重要性系數(shù)依然呈現(xiàn)“上小下大”的趨勢，且普遍大于梁，這與土木工程領(lǐng)域中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)思想相吻合。最高層柱的重要性系數(shù)從前往后依然呈現(xiàn)增大趨勢，第2層柱以及最底層樁的重要性系數(shù)依然呈現(xiàn)“中間小兩邊大”的趨勢。但是與僅有船舶撞擊力相比，荷載組合作用下，每一層樁柱構(gòu)件重要性系數(shù)的離差變小，這說明框架結(jié)構(gòu)單純承受橫向力時(shí)受力集中，容易發(fā)生構(gòu)件破壞，而承受豎向和橫向耦合作用時(shí)結(jié)構(gòu)的受力更為均勻，其整體性能更強(qiáng)。所以，框架碼頭結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算以及使用時(shí)，不能忽視碼頭面無堆貨時(shí)的運(yùn)營安全。

（2）組合荷載作用下船舶撞擊位置對構(gòu)件重要性的影響規(guī)律與僅有船舶撞擊力作用下的規(guī)律相似：低水位時(shí)樁的重要性系數(shù)較大，高水位時(shí)上層橫梁的重要性系數(shù)較大。但在組合荷載作用下，船舶撞擊位置改變引起的樁和橫梁的重要性系數(shù)的改變量減小，這說明豎向力作用使船舶撞擊位置對框架碼頭構(gòu)件重要性系數(shù)的影響減弱。

（3）無論船舶撞擊力作用在最底層還是最高層，組合荷載作用下排架底層最前方節(jié)點(diǎn)（連接構(gòu)件14，17，21，30號(hào)）重要性系數(shù)始終最大，而排架底層最后方節(jié)點(diǎn)（連接構(gòu)件11，15和28號(hào)）重要性系數(shù)較僅受船舶撞擊力作用時(shí)有所減小，與中間節(jié)點(diǎn)重要性系數(shù)相當(dāng)。這進(jìn)一步說明了組合荷載使結(jié)構(gòu)中間構(gòu)件受力更為充分。不過由于組合荷載作用下排架底層最前方節(jié)點(diǎn)（連接構(gòu)件14，17，21，30號(hào)）受力更為集中，所以設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取相應(yīng)措施，提高其安全度。

（4）組合荷載作用下主要的傳力途徑是從船舶撞擊處沿前排樁基傳至地基，其次是沿頂層橫梁傳至后排樁基最后傳到地基，中間樁的重要性相對較弱，這與僅受船舶荷載作用時(shí)的規(guī)律相近。

3 結(jié) 語

（1）運(yùn)用基于結(jié)構(gòu)廣義剛度的重要性評價(jià)方法，分別計(jì)算結(jié)構(gòu)受水平荷載和組合荷載時(shí)框架碼頭構(gòu)件的重要性系數(shù)。結(jié)果表明，樁與柱的構(gòu)件重要性系數(shù)普遍比梁大，且樁的重要性系數(shù)＞第2層柱＞最高層柱，梁的重要性系數(shù)與船舶撞擊位置相關(guān)，計(jì)算結(jié)果與土木工程領(lǐng)域中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)思想相吻合。

（2）通過重要性系數(shù)可以判斷內(nèi)河框架碼頭的薄弱環(huán)節(jié)主要有5處：前排樁基、后排樁基、最高層前邊梁、排架底層最后方節(jié)點(diǎn)和最前方節(jié)點(diǎn)。對于以上薄弱環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全儲(chǔ)備，施工中則應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管和檢查確保薄弱環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。

（3）框架碼頭的主要傳力途徑由整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的最外圍構(gòu)件組成，共有2條，一條從船舶撞擊處通過最前排樁基直接傳至地基，另一條通過頂層橫梁和最后排樁基傳至地基。文中判斷的薄弱環(huán)節(jié)均處在這兩條主要傳力途徑上。

（4）船舶撞擊位置的改變對構(gòu)件的重要性會(huì)產(chǎn)生一定影響，撞擊位置越低，樁的重要性系數(shù)越大，撞擊位置越低，橫梁的重要性系數(shù)越大。在結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算時(shí)要對上述2種情況加以重視。

（5）單純橫向力作用下構(gòu)件重要性系數(shù)離差較大，結(jié)構(gòu)受力較為集中，豎向和橫向耦合作用下構(gòu)件重要性系數(shù)離差減小，結(jié)構(gòu)受力更為均勻，承載能力發(fā)揮更加充分。因此碼頭面堆貨對結(jié)構(gòu)受力有一定積極影響，相反，設(shè)計(jì)中不應(yīng)忽視碼頭面無堆貨時(shí)的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算。

［1］王多垠，宋成濤，溫焰清，等.三峽庫區(qū)變動(dòng)回水區(qū)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)形式研究，水運(yùn)工程，2011（3）：54?58.（WANG Duo?yin，SONG Cheng?tao，WEN Yan?qing，et al.On overhead wharf structural pattern in fluctuating backwater area of Three Gorges reservoir area［J］.Port＆Waterway Engineering，2011（3）：54?58.（in Chinese））

［2］高揚(yáng).結(jié)構(gòu)魯棒性定量計(jì)算中的構(gòu)件重要性系數(shù)［D］.上海：上海交通大學(xué)，2008.（GAO Yang.Importance coefficients of components in quantitative evaluation of structural robustness［D］.Shanghai：Shanghai Jiaotong University，2008.（in Chinese））

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Im portance evaluation and weak link analysis for members of overhead vertical wharfs located at inland rivers

LIU Ming?wei1，2，LIPeng?fei1，2，CHEN Gang1，2，WENG Zhen?yan3
（1．National Engineering Research Center for Inland Waterway Regulation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China；2．Key Laboratory of the Ministry of Education on Hydraulic＆Water Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China；3．Fujian Tendering Corporation，F(xiàn)uzhou 350002，China）

As all?vertical?piled framewharfs not only have large capacity butalso are able to adapt to the conditions of large water level difference.Such wharfs are widely used in construction of ports located at southwestmountain rivers.However，this kind of structure has somanymembers and the force condition is so complicated that it is hard to determine the force transmission route and weak links of the members.A method for evaluating importance，which is based on generalized stiffness，is applied in calculating importance factors of wharfmembers，under the situation of only ship load and combined load，separately，and analyzing force transmission route and weak links. The analysis results indicate that piles aremore important than beams.Generally，the uppermembers of the piles are less important than the lowermembers，and the importance of beams is related to the impact location of ships. According to importance factors，there are five weak links in the inland river wharfs：the front piles，piles located in back row，the front beam of the top layer，and the rear and front nodes of the bottom bent frame.So，enough safety stock for the aboveweak links should be reserved in design.The force transmission route of the framewharf is mainly constituted by the outmost members.The research results will provide a reference basis for structure optimization of the frame wharfs.

all?vertical?piled frame wharf；importance evaluation；weak link；force transmission route

U656.1＋24

A

1009－640X（2015）01－0001－07

10.16198／j.cnki.1009－640X.2015.01.001

2014－07－03

國家科技支撐計(jì)劃課題資助項(xiàng)目（2012BAB05B04）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51479014）；交通運(yùn)輸部科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（2014329814070）

劉明維（1972－），男，貴州遵義人，教授，博士，主要從事港口工程設(shè)計(jì)計(jì)算理論方面的教學(xué)研究工作。E?mail：mingwei_liu＠126.com