岸边集装箱起重机(也称岸桥)是港口集装箱装卸的主力设备,随着岸桥不断向大型化发展,岸桥在遭受地震时更容易破坏。目前对于岸桥的地震响应分析方法缺少系统性的研究,并且现有地震工况设计方法简单,按照现有地震工况设计的岸桥偏重,导致平时运行维护成本提高。本文以岸边集装箱起重机为研究对象,采用有限元仿真与振动力学模型相结合的方法,对岸桥结构在不同水准地震作用下的弹性响应特性、弹塑性响应特性及抗倒塌能力展开了一系列研究。主要研究工作和成果如下:(1)根据实际的岸桥轮轨接触方式,建立了轮轨摩擦接触边界约束条件模型,此模型考虑了实际情况中的车轮轮缘与轨道相互作用的受限滑动状态,采用动力时程法进行分析,并与传统铰接边界条件的响应结果对比,探究了不同边界约束条件对岸桥地震响应的影响。并以这种摩擦接触模型为基础,分别按照垂直大车轨道与平行大车轨道方向输入一组等比增幅的地震波曲线,通过比较两个输入方向上岸桥最大位移响应的变化趋势,进一步研究岸桥地震作用的敏感方向。(2)对相似比为1:20的岸桥模型进行振动试验,设计了振动平台岸桥模拟试验方案,验证仿真分析的可靠性。建立了针对岸桥的设计反应谱,与静力法结果对比,结果表明,现阶段岸桥设计采用的静力法得到的轮压与实际的轮压偏差较大而使岸桥设计偏重,造成设计岸桥结构的经济成本增加。此外,提出了针对岸桥结构的四自由度振动力学模型,将数值响应结果与之前的仿真响应结果对比,两种分析方法结果的一致性显示,提出的岸桥振动力学模型是准确的。(3)通过考虑材料非线性因素对岸桥结构进行弹塑性分析,并与弹性分析结果进行对比,结果显示,考虑材料非线性因素时,岸桥屈服位置的内力响应减小,位移响应加大,但增大幅度并不明显。此外,对比分析了P-Δ效应对岸桥结构弹性响应影响与弹塑性响应影响的区别,结果表明,P-Δ效应对岸桥弹塑性响应的影响程度更大,因此,岸桥弹塑性分析中需考虑P-Δ效应。(4)采用增量动力法,分析了岸桥结构的抗倒塌性能。通过比较内力及变形不同响应参数的IDA曲线,研究发现,位移响应作为岸桥结构损伤指标是最合理的。对比分析了岸桥不同高度位置的IDA曲线,结果显示,门框联系横梁以下的立柱刚度很小,为抗震最薄弱位置。选用门框立柱与联系横梁连接位置的位移响应作为岸桥整体抗震性能评估损伤指标,对岸桥进行地震倒塌性能分析,结果显示,岸桥的倒塌模式是,此连接位置先完全屈服破坏而导致结构整体倒塌。