預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋混凝土管樁,即PHC管樁,在高樁碼頭使用最多,且在地震作用下容易破壞。PHC管樁的抗震性能影響著高樁碼頭的抗震性能,如何提高PHC管樁的抗震性能是解決高樁碼頭抗震問題的關(guān)鍵所在。本文基于某高樁碼頭工程實例,分析地震作用下高樁碼頭中PHC管樁的受力和變形規(guī)律,研究PHC管樁抗震性能的主要影響因素,以此為基礎(chǔ)對PHC管樁設(shè)計與應(yīng)用展開研究。主要研究內(nèi)容如下:高樁碼頭抗震有限元模型的建立和分析�；谀掣邩洞a頭工程實例,運用ABAQUS有限元分析軟件建立高樁碼頭抗震有限元模型,模擬其在地震作用下的全過程,分析PHC管樁的受力和變形分布規(guī)律。結(jié)果表明:PHC管樁的樁身水平位移不均勻,但變化趨勢基本一致,從樁底到樁頂近似呈線性增大,樁頂出現(xiàn)最大值并趨于一致,樁底出現(xiàn)最小值且從臨海側(cè)到近陸側(cè)逐漸減小;PHC管樁的樁身沉降不均勻,從臨海側(cè)到近陸側(cè)逐漸減小;樁身彎矩和剪力在土層的交界面以及樁身和岸坡土體面的交界面附近變化趨勢有不同;樁身彎矩和剪力最大值出現(xiàn)在樁頂、土層交界面或樁-土的交界面附近。PHC管樁抗震性能的主要影響因素分析。針對PHC管樁的樁徑、樁壁厚度、樁截面形狀和樁長,運用控制... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PHC管樁圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-2-的生命安全以及經(jīng)濟(jì)貿(mào)易。歷次震害表明，高樁碼頭樁基極易在地震中破壞。高樁碼頭常采用斜樁來抵抗各種水平荷載，但是在地震作用下斜樁很容易破壞，比如，1976年的唐山地震引起天津塘沽港碼頭破壞[1]，碼頭斜樁全部破壞，而直樁只破壞了三分之一；1989年的LomaPrieta的地震造成美國Okland港第七街高樁碼頭超過九成的叉樁的破壞[2]。由此可見碼頭的叉樁在地震作用下容易破壞，直樁雖會因彎曲而受到損壞但易于修復(fù)，所以很多國家規(guī)定在除特殊情況外，應(yīng)全部采用直樁。我國沿海港口采用全直樁的不多，積累的經(jīng)驗相對較少。注：單發(fā)式地震地震帶以一次8級以上地震和若干中小地震來釋放帶內(nèi)積累的能量；連發(fā)式地震帶在一定時期內(nèi)以多次7～7.5級地震釋放其絕大部分積累的能量。圖1-2我國地震帶分布圖故研究高樁碼頭中PHC管樁在地震作用下的受力和變形規(guī)律，分析影響PHC管樁抗震性能的主要因素，為工程中PHC管樁的設(shè)計與應(yīng)用提供參考十分重要的。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1高樁碼頭研究在國外，很多學(xué)者研究了高樁碼頭。1991年，Priestley等[3]研究結(jié)果表明使斜樁在地震作用下破壞首要是因為彎矩最大值所在的斜樁頂與承臺交界面處是剛性連接。2004年，Shahrour等[5]進(jìn)行的多種布置樁組合離心模型試驗表明微斜樁斜度增加了群樁的剛度，降低了地表下樁身的彎矩，但增加了承臺交界面處斜樁的彎矩。Yan等[6]采用二維有限差分計算程序FLAC對碼頭主樁的進(jìn)行了靜力分析和地震動力分析，分析了主樁結(jié)構(gòu)外形對高樁碼頭結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，并與簡化分析法進(jìn)行了比較。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-第2章高樁碼頭抗震有限元模型的建立和分析2.1引言本章基于高樁碼頭工程實例，采用ABAQUS有限元分析軟件建立高樁碼頭抗震有限元模型，模擬其在地震作用下的全過程，并分析PHC管樁的受力和變形分布規(guī)律，研究其抗震性能。2.2工程概況某港口泊位為高樁碼頭，地震設(shè)防烈度為7度（0.1g），泊位處水流流速為2m/s，泊位前的允許波高為0.5m，最大設(shè)計波高為H1%=3.92m、T=6.51s，設(shè)計高水位為1.00m，設(shè)計低水位為-1.50m。具體結(jié)構(gòu)型式與工程地質(zhì)條件如下所述[47]。2.2.1高樁碼頭結(jié)構(gòu)工程碼頭采用梁板式高樁碼頭，其結(jié)構(gòu)斷面示意圖如圖2-1所示。該碼頭海岸線長為325m，樁臺寬度為39m，樁排架間距為10m，每個排架由6～8根樁組成，平面布置示意圖如圖2-2所示。樁臺下基樁共6根，采用大直徑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁，直徑為1200mm，樁身編號為1#~6#，樁間距約為6000mm，樁長為32m。碼頭前沿泥面為-18.04m，碼頭樁臺面頂?shù)母叱虨?.07m。圖2-1高樁碼頭斷面示意圖圖2-2高樁碼頭平面示意圖2.2.2工程地質(zhì)條件根據(jù)碼頭工程地質(zhì)資料，沿碼頭縱向，按照底層成因及土體的物理力學(xué)性質(zhì)，可以將場區(qū)土劃分為5層：（1）淤泥，灰褐色與褐色，含云母、腐植物，高壓縮性，低強(qiáng)度，連續(xù)分布，在工程中進(jìn)行清淤換成回填土。該層層厚為5~10m；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]填芯PHC管樁抗彎抗剪性能研究[D]. 王威.湖南工業(yè)大學(xué) 2016
[2]預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁抗震性能試驗研究[D]. 徐曉哲.河北工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3009186