本文關(guān)鍵詞：無損射水插樁專用設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：自從黃河上游小浪底水庫開始運行,導(dǎo)致下游水勢小且以造成河道畸形,畸形的河道是非常難治理的。無損射流插樁技術(shù)是將高壓水射流技術(shù)與插樁技術(shù)相結(jié)合,形成了一種新型的插裝效率高,對環(huán)境危害小,設(shè)備質(zhì)量輕,便于拆卸和搬運的設(shè)備,適合運用在黃河水面上。因此,采用無損射流插裝機(jī)對黃河畸形進(jìn)行控制。本文是以黃河下游應(yīng)急搶險和小水河道整治為研究背景,以重復(fù)組裝式導(dǎo)流樁壩運用高壓水射流插樁和黃河下游土質(zhì)為研究對象,充分研究無損射術(shù)插樁設(shè)備。由于影響插裝以及插裝穩(wěn)定性的因素有很多,本文將通過以下幾種方式對裝置的聯(lián)結(jié)裝置及插裝過程兩個關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行設(shè)計和分析:(1)本文在傳統(tǒng)的對裝備進(jìn)行校核的基礎(chǔ)上,進(jìn)行進(jìn)一步的研究,通過運用超靜定的計算方法,彈性曲梁公式,力平衡等方法對聯(lián)結(jié)裝置進(jìn)行了更深入的受力分析及校核,并通過運用三維建模軟件SOLIDWORKS,以及有限元分析軟件ANSYS對聯(lián)結(jié)裝置進(jìn)行有限元分析,分析其變形狀況和受力狀況,對理論分析進(jìn)行了進(jìn)一步的驗證。通過對聯(lián)結(jié)裝置的計算及分析,提高了整體設(shè)備的安全性,為設(shè)備的壽命提供了理論基礎(chǔ)。(2)通過分析高壓水射流破土的原理,并對影響水射流效率的3個主要因素進(jìn)行了分析,從而對影響破土效率的噴嘴進(jìn)行了設(shè)計,并運用臨界破土壓力的計算方法與高壓水流作用在土體面上的力進(jìn)行比較,計算出來最小噴射速度,為水射流技術(shù)提供了一個有效的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,通過對樁土模型進(jìn)行分析,運用有限元分析軟件ANSYS,對無損射水插裝過程進(jìn)行分析。通過設(shè)置4個不同的噴嘴出口的速度,得到相對應(yīng)4個不同的沉降過程,對其進(jìn)行比對及分析。最終得知水射流速度越大,則插裝速度越快,但是若水射流速度過大,則其插裝越不穩(wěn)定。最終選出較為合理的噴嘴出口的速度。
【關(guān)鍵詞】：無損射水插樁 樁土模型 有限元分析 三維建模
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV553;TV53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景及意義和目的9-10
• 1.2 射水插樁的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 水射流技術(shù)的在國外的發(fā)展10-12
• 1.2.2 水射流技術(shù)的在國內(nèi)的發(fā)展12
• 1.3 水射流技術(shù)在插（拔）樁上的應(yīng)用12-13
• 1.4 無損射水插樁技術(shù)的介紹13-14
• 1.5 課題來源14
• 1.6 本文的主要工作14-15
• 1.7 本章小結(jié)15-17
• 2 插（拔）樁機(jī)插樁設(shè)備的設(shè)計17-31
• 2.1 聯(lián)結(jié)裝置的設(shè)計18-24
• 2.1.1 聯(lián)結(jié)裝置的介紹18-20
• 2.1.2 受力分析及強(qiáng)度校核20-24
• 2.2 分析水射流破土的機(jī)理24-25
• 2.2.1 高壓水破土機(jī)理24-25
• 2.2.2 影響破土的因素25
• 2.3 射水裝置的設(shè)計25-28
• 2.3.1 管樁的設(shè)計26
• 2.3.2 噴嘴的設(shè)計26-28
• 2.4 臨界破土壓力28
• 2.5 水射流作用于土體的力28-29
• 2.6 噴嘴與土體的距離影響破土的效率29
• 2.7 本章小結(jié)29-31
• 3 有限元分析及三維建模31-45
• 3.1 三維建模軟件SolidWorks31-32
• 3.2 壓盤裝置進(jìn)行三維模型32-35
• 3.3 有限元軟件ANSYS35-36
• 3.4 對連接裝置進(jìn)行有限元分析36-43
• 3.4.1 介紹將SolidWorks三維圖導(dǎo)入有限元ANSYS的方法36-38
• 3.4.2 前處理38-39
• 3.4.3 加載并求解39
• 3.4.4 后處理39-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 4 有限元分析水射流破土過程45-55
• 4.1 樁土接觸面的分析45-46
• 4.2 土體模型的簡化46-47
• 4.3 插裝環(huán)境47-48
• 4.4 ANSYS建模及計算48-52
• 4.4.1 在有限元中對模型的假設(shè)48
• 4.4.2 破土仿真模型的建立48
• 4.4.3 樁和土的材料屬性48-49
• 4.4.4 破土仿真模型的建立49-50
• 4.4.5 加載和求解50-52
• 4.5 結(jié)果分析52
• 4.6 本章小結(jié)52-55
• 5 無損射水插樁機(jī)的應(yīng)用55-63
• 5.1 插樁的準(zhǔn)備階段55-56
• 5.2 插樁階段56-61
• 5.2.1 完成管樁的起吊56-57
• 5.2.2 開始插裝57-61
• 5.3 穩(wěn)樁階段61-62
• 5.4 插裝過程中出現(xiàn)的問題62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63
• 6.2 展望63-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1109931