本文關鍵詞：鋼護筒嵌巖樁框架碼頭樁柱與聯(lián)系撐節(jié)點受力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋼護筒嵌巖樁框架結構作為一種新的碼頭結構型式在內(nèi)河港口碼頭建設中應用廣泛。鋼護筒嵌巖樁框架碼頭共設兩層縱橫聯(lián)系撐,上層為鋼筋混凝土縱橫撐,下層為鋼縱橫撐,在復雜的受力條件下,框架碼頭節(jié)點的受力狀況對碼頭結構受力起控制作用,但目前針對框架碼頭結構節(jié)點受力的研究成果比較匱乏。本文基于“十二五”國家科技支撐計劃課題“山區(qū)河流渠化河段港口碼頭建設關鍵技術研究”,通過大比尺(1:10)室內(nèi)模型試驗、數(shù)值模擬等方法對框架碼頭節(jié)點的受力特性進行了研究。主要研究工作及成果如下:(1)以碼頭結構整體模型為依托,制定了碼頭節(jié)點的試驗方案。試驗共布置了104個測點,設置了7種撞擊力加載工況,得到了不同荷載工況下節(jié)點各組成構件的應變以及構件橫截面的剪應力分布情況。(2)基于模型試驗,揭示了鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點、鋼護筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐節(jié)點的應力應變特性。撞擊力作用下,鋼—鋼節(jié)點各構件橫截面剪應力由大到小依次為鋼橫撐、鋼縱撐、鋼護筒;鋼—砼節(jié)點各構件橫截面剪應力由大到小依次為鋼護筒、立柱、鋼筋混凝土橫撐、鋼筋混凝土縱撐。對鋼—鋼節(jié)點間鋼橫撐進行應變分析,得到了撞擊力在各節(jié)點間沿傳遞路徑呈減小趨勢。(3)通過分析不同撞擊水位下對節(jié)各構件的應變曲線,獲得了撞擊力作用水位變化對節(jié)點各構件、樁身、排架受力的影響規(guī)律。對于鋼—鋼反L型節(jié)點,鋼橫撐隨應變作用水位的降低而增大,鋼縱撐應變隨作用水位的降低而減小;對于鋼—鋼L型節(jié)點,鋼橫撐應變隨作用水位的降低逐漸減小,鋼縱撐應變受作用水位變化影響較小。鋼護筒的應變在與鋼縱撐形成節(jié)點處會發(fā)生突變,且撞擊力作用點離節(jié)點所在位置越近,鋼護筒應變值突變越明顯。碼頭結構排架中,受節(jié)點的影響,在撞擊力作用下產(chǎn)生最大應變的樁會發(fā)生改變,高水位撞擊時為最后排樁,低水位撞擊時為最前排樁。(4)在合理選取材料本構關系模型和鋼護筒與樁芯鋼筋混凝土接觸關系的基礎上,建立了鋼—鋼反L型節(jié)點、鋼—砼L型節(jié)點的局部有限元模型并提出了節(jié)點構造的優(yōu)化方案,對于鋼—鋼反L型節(jié)點可在鋼縱撐下側與鋼護筒、鋼橫撐下側與鋼護筒設置斜撐進行構造優(yōu)化;對于鋼—鋼反L型節(jié)可選擇鋼護筒進入鋼筋混凝土縱橫撐10mm時作為鋼護筒鋼筋混凝土樁—鋼筋混凝土縱橫撐連接的L型節(jié)點的優(yōu)化方案。
【關鍵詞】：鋼護筒嵌巖樁 節(jié)點 模型試驗 構造優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U656.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)10-15
• 1.2.1 鋼—鋼節(jié)點研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 鋼—砼節(jié)點研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 內(nèi)河框架碼頭受力分析14-15
• 1.2.4 目前研究中存在的問題15
• 1.3 主要研究內(nèi)容及技術路線15-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 技術路線16-17
• 第二章 碼頭結構節(jié)點模型試驗設計17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 試驗目的17
• 2.3 模型試驗比尺17-18
• 2.4 模型設計及制作18-23
• 2.4.1 碼頭結構原型概況18-19
• 2.4.2 碼頭結構模型尺寸19-21
• 2.4.3 模型材料選擇及其力學參數(shù)21-23
• 2.5 碼頭結構整體模型23-24
• 2.6 加載方案24-26
• 2.6.1 試驗荷載換算24
• 2.6.2 加載裝置24-25
• 2.6.3 加載方案25
• 2.6.4 加載工況25-26
• 2.7 測點布置與數(shù)據(jù)采集26-30
• 2.7.1 測點布置26-29
• 2.7.2 量測儀器29-30
• 2.8 試驗數(shù)據(jù)處理方法30-32
• 2.8.1 異常測點剔除31-32
• 2.8.2 應變代表值計算32
• 2.9 本章小結32-34
• 第三章 框架碼頭結構節(jié)點受力特性分析34-50
• 3.1 引言34
• 3.2 鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點受力特性分析34-46
• 3.2.1 鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點概況34-35
• 3.2.2 鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點應變分析35-39
• 3.2.3 鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點應力分析39-46
• 3.3 鋼護筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐節(jié)點受力特性分析46-48
• 3.3.1 鋼護筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐節(jié)點概況46-47
• 3.3.2 反L型節(jié)點應力分析47-48
• 3.3.3 L型節(jié)點應力分析48
• 3.4 本章小結48-50
• 第四章 框架碼頭結構節(jié)點構造優(yōu)化50-70
• 4.1 引言50
• 4.2 有限元模型的建立50-51
• 4.2.1 材料參數(shù)設置50-51
• 4.2.2 接觸關系51
• 4.2.3 單元類型與網(wǎng)格劃分51
• 4.2.4 邊界條件51
• 4.3 有限元模型的驗證51-54
• 4.3.1 斷面內(nèi)力計算51-53
• 4.3.2 ABAQUS模型計算與驗證53-54
• 4.4 鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐反L型節(jié)點構造優(yōu)化54-65
• 4.4.1 反L型節(jié)點概況54-55
• 4.4.2 反L型節(jié)點構造方案55-56
• 4.4.3 不同方案構件應力對比分析56-65
• 4.5 鋼護筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐L型節(jié)點構造優(yōu)化65-69
• 4.5.1 L型節(jié)點概況65-66
• 4.5.2 L型節(jié)點構造改進方案66
• 4.5.3 不同方案構件應力對比分析66-69
• 4.6 本章小結69-70
• 第五章 結論與展望70-72
• 5.1 結論70-71
• 5.1.1 研究結論70
• 5.1.2 工程建議70-71
• 5.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-76
• 附表一 高水位撞擊力作用下各測點應力應變值76-81
• 在校期間發(fā)表的論文及取得的學術成果81
• 一.發(fā)表論文81
• 二.參與項目81

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本文編號：321993