三峽水庫(kù)建成蓄水后,極大的改善了庫(kù)區(qū)通航條件,但也給庫(kù)區(qū)高樁碼頭、橋梁樁基、臨水護(hù)岸等工程的建設(shè)帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。本文以重慶市渝中區(qū)長(zhǎng)濱路護(hù)岸擋墻排危加固二期工程提出的利用灌注樁及鋼護(hù)筒作為基礎(chǔ)搭設(shè)深水施工平臺(tái)的施工方案為依托,開(kāi)展了深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)的研究。基于灌注樁早期承載的特點(diǎn),進(jìn)行了早齡期水下混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究,并結(jié)合試驗(yàn)成果,利用ANSYS有限元軟件,模擬灌注樁混凝土在養(yǎng)護(hù)3天、5天、7天時(shí)施工平臺(tái)的受力特點(diǎn)和灌注樁混凝土的開(kāi)裂情況,并對(duì)深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)進(jìn)行了安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)根據(jù)新型深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造原理和施工流程,與傳統(tǒng)鋼管樁施工平臺(tái)進(jìn)行對(duì)比分析,表明新穎的施工方法能夠有效解決三峽庫(kù)區(qū)蓄水后水深和水位變化大、水下基礎(chǔ)施工困難和成本高等施工難題,具有廣闊的應(yīng)用前景。(2)進(jìn)行了C30水下混凝土早齡期力學(xué)性能試驗(yàn)研究。在養(yǎng)護(hù)前期,水下混凝土各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)增長(zhǎng)較快,隨著齡期的增加,增長(zhǎng)速度越來(lái)越慢,最后趨于平緩,前7天是混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的重要時(shí)期。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),擬合分析得到水下混凝土“三強(qiáng)度一模量”的計(jì)算方法,在試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出適用于C30水下混凝土的單軸受壓本構(gòu)關(guān)系和鋼管混凝土界面粘結(jié)應(yīng)力與滑移值關(guān)系。(3)結(jié)合試驗(yàn)得到的水下混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線,建立鋼筋混凝土整體模型,分析了施工平臺(tái)的變形、受力特點(diǎn)以及灌注樁混凝土的開(kāi)裂情況。結(jié)果表明:在灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)5天時(shí)進(jìn)行鉆孔作業(yè),在混凝土養(yǎng)護(hù)7天時(shí)進(jìn)行履帶吊吊裝施工,對(duì)灌注樁樁身完整性和后期承載力影響較小。(4)基于層次分析法和灰色模糊理論得到渝中區(qū)長(zhǎng)濱路護(hù)岸擋墻排危加固二期工程鉆孔灌注樁施工的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。對(duì)新型深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)進(jìn)行推廣應(yīng)用,得出在萬(wàn)州新田作業(yè)區(qū)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“較大”。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U656.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 施工平臺(tái)的分類
        1.2.2 深水施工平臺(tái)的研究現(xiàn)狀
    1.3 早齡期混凝土力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
    1.4 鋼管混凝土界面粘結(jié)性能研究現(xiàn)狀
    1.5 本文所做的主要工作
第二章 深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)的方案研究
    2.1 方案提出的背景
        2.1.1 工程概況
        2.1.2 建設(shè)條件
    2.2 施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)方案及特點(diǎn)
    2.3 施工原理
    2.4 方案比選
    2.5 本章小結(jié)
第三章 水下混凝土早齡期力學(xué)性能試驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.1 試驗(yàn)材料和混凝土配合比
        3.2.2 試件的制作與養(yǎng)護(hù)
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)分析
        3.3.2 軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)分析
        3.3.3 劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)分析
        3.3.4 靜力受壓彈性模量試驗(yàn)分析
    3.4 水下混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗(yàn)
        3.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.4.3 早齡期水下混凝土單軸受壓本構(gòu)方程
    3.5 鋼管混凝土界面粘結(jié)性能試驗(yàn)研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)的數(shù)值模擬分析
    4.1 有限元法基本理論
    4.2 ANSYS程序的計(jì)算原理與方法
        4.2.1 單元類型
        4.2.2 非線性材料模型
    4.3 模型的建立
        4.3.1 平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)
        4.3.2 混凝土的相關(guān)參數(shù)
        4.3.3 鋼護(hù)筒及焊接牛腿的相關(guān)參數(shù)
        4.3.4 邊界及約束條件
        4.3.5 荷載及工況組合
    4.4 施工平臺(tái)的數(shù)值模擬分析
        4.4.1 灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)3天時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
        4.4.2 灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)5天時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
        4.4.3 灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)7天時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 深水樁基礎(chǔ)施工平臺(tái)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
    5.1 基于層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重
    5.2 基于灰色模糊理論進(jìn)行綜合判斷
    5.3 實(shí)例分析
        5.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定
        5.3.2 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值
        5.3.3 綜合評(píng)價(jià)
    5.4 推廣應(yīng)用
        5.4.1 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值
        5.4.2 綜合評(píng)價(jià)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
    6.3 結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果

【參考文獻(xiàn)】

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