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(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。本論文以解決深水碼頭基床夯實(shí)施工關(guān)鍵技術(shù)為切入點(diǎn),以大分層重錘夯實(shí)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(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等研究手段,對(duì)重錘水下有效夯擊能、重錘夯實(shí)拋石有效加固深度、拋石基床大分層重錘夯實(shí)工藝等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究。(1)采用顯式動(dòng)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(duì)有效夯擊能的影響,建立了重錘水中下落過(guò)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(duì)重錘夯擊動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析,建立了重錘夯實(shí)拋石全過(guò)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(duì)重錘有效加固深度的影響規(guī)律。(3)基于縮尺試驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了重錘水中運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)理論計(jì)算公式的合理性和對(duì)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(guò)程的沖擊應(yīng)力平均值和峰值計(jì)算公式,驗(yàn)證了重錘夯擊應(yīng)力傳遞符合Kogler經(jīng)驗(yàn)公式。(4)根據(jù)縮尺模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 水下重錘夯實(shí)機(jī)理研究
        1.2.2 重錘夯實(shí)工藝
    1.3 研究?jī)?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(yùn)動(dòng)計(jì)算簡(jiǎn)化模型
    2.2 重錘水下運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬分析
        2.2.1 力學(xué)模型及其參數(shù)
        2.2.2 計(jì)算模型
        2.2.3 重錘不同設(shè)計(jì)參數(shù)影響模擬結(jié)果分析
    2.3 工程常用圓臺(tái)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(chǎng)拋石體幾何統(tǒng)計(jì)與重構(gòu)
        3.1.2 重錘夯擊拋石數(shù)值模型實(shí)現(xiàn)
    3.2 水下重錘夯實(shí)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(shí)效果的模擬
        3.2.2 不同落距情況下基床夯實(shí)效果模擬
        3.2.3 不同錘重情況下對(duì)基床夯實(shí)效果的模擬
        3.2.4 不同夯擊次數(shù)對(duì)基床夯實(shí)效果的模擬
        3.2.5 拋石基床加拋不同分層厚度拋石進(jìn)行夯擊分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 水下重錘夯實(shí)拋石縮尺模型試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)內(nèi)容和依據(jù)
        4.1.1 試驗(yàn)內(nèi)容
        4.1.2 試驗(yàn)依據(jù)
    4.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)
        4.2.1 試驗(yàn)水池
        4.2.2 重錘設(shè)計(jì)
        4.2.3 監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
    4.3 重錘有效夯擊能試驗(yàn)
        4.3.1 試驗(yàn)原理
        4.3.2 試驗(yàn)工況
        4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果
        4.3.4 規(guī)律探討
    4.4 重錘與拋石作用試驗(yàn)
        4.4.1 試驗(yàn)思路
        4.4.2 試驗(yàn)工況
        4.4.3 試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
    5.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工程概況
    5.2 試驗(yàn)內(nèi)容和原理
        5.2.1 試驗(yàn)內(nèi)容
        5.2.2 試驗(yàn)原理
    5.3 試驗(yàn)工況和過(guò)程
        5.3.1 試驗(yàn)工況
        5.3.2 試驗(yàn)過(guò)程
    5.4 試驗(yàn)結(jié)果
        5.4.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果
    5.5 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬對(duì)比分析
        5.5.1 數(shù)值模型
        5.5.2 結(jié)果對(duì)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(shí)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(yàn)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(diǎn)
    6.3 施工組織管理
        6.3.1 施工要點(diǎn)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(hù)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(jì)效益對(duì)比分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3812759