航道橋梁往往受到船撞威脅,基樁受到?jīng)_擊作用無法完全避免。韌性指標(biāo)能體現(xiàn)基樁的抗沖擊性能,且其變化可以反映基樁的損傷程度。而實(shí)際工程中的基樁大多以鋼護(hù)筒部分包裹鋼筋混凝土樁(本文稱之為鋼護(hù)筒復(fù)合樁)的形式存在。計(jì)入鋼護(hù)筒影響的基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)與韌性研究,亟待開展。為此,在國家自然科學(xué)基金《基于韌性耗散模型的橋墩船撞混合樁損傷定量識(shí)別研究》(51678264)的資助下,以鋼護(hù)筒復(fù)合樁為研究對(duì)象,對(duì)其在沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)與韌性展開深入研究。主要研究內(nèi)容如下:1、基于經(jīng)有效驗(yàn)證的鋼護(hù)筒復(fù)合樁數(shù)值模型,研究了鋼護(hù)筒對(duì)基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明鋼護(hù)筒可以提高基樁沖擊作用下的承載能力與剛度,同時(shí)會(huì)造成基樁損傷破壞形態(tài)的改變。并對(duì)鋼護(hù)筒與其內(nèi)鋼筋混凝土樁的共同作用機(jī)理進(jìn)行了分析。最后比較了不同土體剛度、不同沖擊質(zhì)量和不同沖擊速度對(duì)基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)的影響。2、開展了不同鋼護(hù)筒尺度參數(shù)的對(duì)比研究,指出鋼護(hù)筒入土深度對(duì)基樁的沖擊動(dòng)力響應(yīng)有很大影響,而鋼護(hù)筒壁厚和鋼-混切向界面條件則影響有限,同時(shí)指出鋼護(hù)筒與核心混凝土在沖擊作用下的相互作用主要通過二者界面間的法向作用力實(shí)現(xiàn)。并基于對(duì)比結(jié)果提出了工程實(shí)踐中鋼護(hù)筒參數(shù)的推薦值。此外,針對(duì)該推薦值關(guān)于土體剛度和沖擊能量的敏感性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明對(duì)于不同土體剛度和沖擊能量,該推薦值具有普適性。3、通過鋼護(hù)筒復(fù)合樁的能量響應(yīng)分析,得到了鋼護(hù)筒對(duì)基樁韌性耗散過程的影響,歸納了鋼護(hù)筒復(fù)合樁在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律;并在此基礎(chǔ)上,提出了基于韌性的基樁抗沖擊性能表達(dá)參數(shù)和基于韌性劣化的基樁損傷程度表達(dá)參數(shù)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U443.15
【部分圖文】：

1 緒論1.1 研究背景基樁作為橋梁重要的下部結(jié)構(gòu)，保證了承臺(tái)、橋墩以及上部結(jié)構(gòu)的安全，而基樁除了承受著上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的豎向靜荷載之外，也會(huì)承受由于船舶、漂浮物撞擊、地震作用等產(chǎn)生的橫向動(dòng)荷載。尤其處于航道中的橋梁，其一方面必然會(huì)對(duì)通航船舶的行駛產(chǎn)生影響，同時(shí)又不可避免的受到船舶撞擊的威脅，而船撞橋梁事故的發(fā)生，無論對(duì)船舶還是橋梁結(jié)構(gòu)而言，都會(huì)造成巨大的安全隱患。而伴隨著國家交通發(fā)展的需要，我國建立了越來越多的跨江、跨海的大型、特大型橋梁，而航道船舶數(shù)量也與日俱增，船橋矛盾隨之日益凸顯，船撞橋梁事故日益多發(fā)。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 論 文損失外，受撞橋梁的“殘余”構(gòu)件也必然由于船撞作用產(chǎn)生一定的損傷，從而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用產(chǎn)生安全隱患。而在船撞事故中，無論船舶撞擊于橋梁的主梁、橋墩、承臺(tái)或是直接撞擊于基樁上，都必然對(duì)基樁造成一定的損傷。如何有效的識(shí)別基樁的損傷，是工程界面臨的重要課題。其中，基于結(jié)構(gòu)（材料）韌性變化來深入研究損傷行為，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ膿p傷定量診斷手段。而深入探討基樁的韌性性能及其在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律，構(gòu)建損傷與韌性耗散的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)基于韌性的基樁損傷識(shí)別的前提。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 論 文損失外，受撞橋梁的“殘余”構(gòu)件也必然由于船撞作用產(chǎn)生一定的損傷，從而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用產(chǎn)生安全隱患。而在船撞事故中，無論船舶撞擊于橋梁的主梁、橋墩、承臺(tái)或是直接撞擊于基樁上，都必然對(duì)基樁造成一定的損傷。如何有效的識(shí)別基樁的損傷，是工程界面臨的重要課題。其中，基于結(jié)構(gòu)（材料）韌性變化來深入研究損傷行為，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ膿p傷定量診斷手段。而深入探討基樁的韌性性能及其在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律，構(gòu)建損傷與韌性耗散的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)基于韌性的基樁損傷識(shí)別的前提。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2810891