拋石基床是重力式碼頭、防波堤、沉管隧道廣泛采用的基礎(chǔ)型式,具有承載能力大、抗滑移、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。本論文以解決深水碼頭基床夯實施工關(guān)鍵技術(shù)為切入點,以大分層重錘夯實施工工藝為目標(biāo),采用理論分析、數(shù)值模擬、縮尺模型試驗、現(xiàn)場試驗等研究手段,對重錘水下有效夯擊能、重錘夯實拋石有效加固深度、拋石基床大分層重錘夯實工藝等關(guān)鍵技術(shù)問題進行了研究。(1)采用顯式動力學(xué)軟件ANSYS/LS-DYNA,按流固耦合理論考慮浮力、繞流阻力等因素對有效夯擊能的影響,建立了重錘水中下落過程有效夯擊能數(shù)值分析模型。(2)采用離散元顆粒流模擬軟件PFC2D對重錘夯擊動態(tài)過程進行分析,建立了重錘夯實拋石全過程分析的數(shù)值模型,探討了基床厚度、落距、錘重和夯擊遍數(shù)對重錘有效加固深度的影響規(guī)律。(3)基于縮尺試驗結(jié)果,驗證了重錘水中運動經(jīng)驗理論計算公式的合理性和對比修正了繞流阻力系數(shù)C_f取值范圍,建立了重錘夯擊過程的沖擊應(yīng)力平均值和峰值計算公式,驗證了重錘夯擊應(yīng)力傳遞符合Kogler經(jīng)驗公式。(4)根據(jù)縮尺模型試驗和現(xiàn)場試驗結(jié)果,修正和完善了數(shù)值分析模型,提出了單位面積夯擊能、沖擊應(yīng)力、拋石底部附加...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文背景和意義
    1.2 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 水下重錘夯實機理研究
        1.2.2 重錘夯實工藝
    1.3 研究內(nèi)容和方法
        1.3.1 論文內(nèi)容
        1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
第二章 水下重錘有效夯擊能數(shù)值模擬分析
    2.1 重錘水下運動計算簡化模型
    2.2 重錘水下運動數(shù)值模擬分析
        2.2.1 力學(xué)模型及其參數(shù)
        2.2.2 計算模型
        2.2.3 重錘不同設(shè)計參數(shù)影響模擬結(jié)果分析
    2.3 工程常用圓臺型重錘有效夯擊能分析
        2.3.1 模型參數(shù)
        2.3.2 模擬結(jié)果
    2.4 水下重錘有效夯擊能關(guān)鍵參數(shù)取值
        2.4.1 繞流阻力系數(shù)
        2.4.2 夯擊能利用系數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 拋石離散體模擬與重錘有效加固深度分析
    3.1 拋石體離散模型構(gòu)成與模擬技術(shù)
        3.1.1 現(xiàn)場拋石體幾何統(tǒng)計與重構(gòu)
        3.1.2 重錘夯擊拋石數(shù)值模型實現(xiàn)
    3.2 水下重錘夯實拋石基床的有效加固深度數(shù)值模擬分析
        3.2.1 不同基床厚度情況下夯實效果的模擬
        3.2.2 不同落距情況下基床夯實效果模擬
        3.2.3 不同錘重情況下對基床夯實效果的模擬
        3.2.4 不同夯擊次數(shù)對基床夯實效果的模擬
        3.2.5 拋石基床加拋不同分層厚度拋石進行夯擊分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 水下重錘夯實拋石縮尺模型試驗
    4.1 試驗內(nèi)容和依據(jù)
        4.1.1 試驗內(nèi)容
        4.1.2 試驗依據(jù)
    4.2 試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計
        4.2.1 試驗水池
        4.2.2 重錘設(shè)計
        4.2.3 監(jiān)測設(shè)計
    4.3 重錘有效夯擊能試驗
        4.3.1 試驗原理
        4.3.2 試驗工況
        4.3.3 試驗結(jié)果
        4.3.4 規(guī)律探討
    4.4 重錘與拋石作用試驗
        4.4.1 試驗思路
        4.4.2 試驗工況
        4.4.3 試驗結(jié)果
        4.4.4 規(guī)律探討
    4.5 本章小結(jié)
第五章 大分層重錘夯實現(xiàn)場試驗
    5.1 現(xiàn)場試驗工程概況
    5.2 試驗內(nèi)容和原理
        5.2.1 試驗內(nèi)容
        5.2.2 試驗原理
    5.3 試驗工況和過程
        5.3.1 試驗工況
        5.3.2 試驗過程
    5.4 試驗結(jié)果
        5.4.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果
    5.5 試驗結(jié)果與數(shù)值模擬對比分析
        5.5.1 數(shù)值模型
        5.5.2 結(jié)果對比分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 深水厚拋石基床大分層重錘夯實工藝及施工組織管理
    6.1 重錘選錘和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
        6.1.1 重錘有效夯擊能估算公式
        6.1.2 重錘夯擊應(yīng)力和應(yīng)力傳遞經(jīng)驗估算公式
        6.1.3 錘夯參數(shù)推導(dǎo)模型
    6.2 錘夯施工工藝
        6.2.1 超厚拋石工藝流程
        6.2.2 關(guān)鍵技術(shù)要點
    6.3 施工組織管理
        6.3.1 施工要點控制
        6.3.2 質(zhì)量保證措施
        6.3.3 安全保證措施
        6.3.4 環(huán)境保護措施
    6.4 錘夯工效和效益分析
        6.4.1 錘夯工效分析
        6.4.2 經(jīng)濟效益對比分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3812759