本文選題：鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁　切入點(diǎn)：試驗(yàn)研究　出處：《重慶交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文結(jié)合“重慶市重大科技專項(xiàng)(交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè))——重慶港大水位差深水碼頭設(shè)計(jì)、建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用”研究項(xiàng)目,依托重慶果園港碼頭結(jié)構(gòu)二期工程,開(kāi)展了鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁大水位差深水碼頭結(jié)構(gòu)力學(xué)性能試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬研究。主要的研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)論有： ①結(jié)合實(shí)際工程,完成了模型設(shè)計(jì),包括模型材料的確定、材料參數(shù)的確定、模型材料的換算、模型的制作、測(cè)點(diǎn)的布置及加載的設(shè)計(jì),并利用數(shù)學(xué)編程軟件Matlab對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了提取及整理。 ②根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?運(yùn)用有限元軟件Ansys分別建立了考慮鋼護(hù)筒和鋼筋混凝土樁接觸的簡(jiǎn)化實(shí)體單元模型,以及未考慮鋼護(hù)筒和鋼筋混凝土樁接觸的梁?jiǎn)卧Ｐ�。�?duì)比分析了兩種建模方法的差異性。結(jié)合試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比可知,簡(jiǎn)化實(shí)體模型和試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較好,主要是由于實(shí)體模型能較真實(shí)的反映復(fù)合材料各自的受力特點(diǎn)、鋼構(gòu)件焊接點(diǎn)剛度特征和截面的不規(guī)則性,但也及易受焊接截面不規(guī)則性和集中荷載引起的應(yīng)力集中的影響。 ③運(yùn)用簡(jiǎn)化實(shí)體模型的建模方法建立了原型結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型,開(kāi)展了原型和模型的對(duì)比分析,完成了模型到原型的推算。并分析了同一豎向荷載或水平荷載作用下最不利排架中樁基的力學(xué)特性,以及不同豎向荷載或橫向荷載作用下鋼筋混凝土樁、鋼橫撐、鋼靠船立柱和鋼前撐的力學(xué)特性。明確了單一荷載作用下結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)及各構(gòu)件最不利的關(guān)鍵點(diǎn),為分析組合效應(yīng)的力學(xué)機(jī)理提供了依據(jù),也為新型碼頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了參考。 ④鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁在單一豎向荷載或橫向荷載作用下,從樁頂?shù)戒摌?gòu)件焊接點(diǎn),鋼護(hù)筒的等效應(yīng)力值占樁的80%左右。從鋼構(gòu)件焊接點(diǎn)到樁底,當(dāng)豎向荷載作用時(shí),鋼護(hù)筒發(fā)揮的作用逐漸減小,鋼筋混凝土樁逐漸發(fā)揮作用；當(dāng)橫向荷載作用時(shí),樁的岸側(cè)處于最不利狀態(tài),鋼護(hù)筒岸側(cè)的應(yīng)力分布基本呈倒“R”型,此區(qū)段發(fā)揮承力的主要作用,鋼筋混凝土樁也逐漸發(fā)揮作用。
[Abstract]:Based on the research project of "Chongqing Major Science and Technology Project (Traffic Infrastructure Construction-Deepwater Wharf Design, key Technology Construction and Application of Chongqing University Water level difference", this paper relies on Chongqing Orchard Port Wharf structure Phase II Project. The experimental study and numerical simulation study on the structural mechanical properties of steel-protected reinforced concrete piles with large water level difference deep water wharf are carried out. The main research contents and relevant conclusions are as follows:. The main contents are as follows: 1. The model design is completed, including the determination of the model material, the determination of the material parameters, the conversion of the model material, the making of the model, the layout of the measuring points and the design of the loading. A large number of experimental data are extracted and sorted by mathematical programming software Matlab. (2) based on the test model, a simplified solid element model considering the contact between steel retaining cylinder and reinforced concrete pile is established by using finite element software Ansys, respectively. And the beam element model without considering the contact between steel retaining tube and reinforced concrete pile. The differences between the two modeling methods are compared and analyzed. Combined with the test data, it can be seen that the simplified solid model is in good agreement with the test data. It is mainly due to the fact that the solid model can truly reflect the stress characteristics of composite materials, the stiffness characteristics of welded joints and the irregularity of the sections of steel members, but it is also easy to be affected by the stress concentration caused by the irregularity of welding sections and the concentrated loads. (3) the numerical model of prototype structure is established by using the modeling method of simplified entity model, and the comparative analysis of prototype and model is carried out. The calculation from the model to the prototype is completed, and the mechanical properties of pile foundation in the most unfavorable bent frame under the same vertical load or horizontal load are analyzed, as well as the reinforced concrete pile and steel transverse brace under different vertical or transverse loads. The mechanical properties of steel berthing column and steel front brace are defined. The weak links of the structure under single load and the most unfavorable key points of each member are identified, which provides a basis for analyzing the mechanical mechanism of the combined effect. It also provides a reference for the optimization of the new wharf structure. (4) under the action of single vertical load or transverse load, the equal effect force value of steel retaining cylinder is about 80% of the pile from the top of the pile to the welded joint of the steel member, and from the welding point of the steel member to the bottom of the pile, when the vertical load is applied, The function of steel retaining tube decreases gradually, and that of reinforced concrete pile gradually exerts its function, when the lateral load is acted on, the bank side of the pile is in the most disadvantageous state, and the stress distribution of the bank side of the steel guard tube is basically inverted "R" type, and this section plays the main role of bearing force. Reinforced concrete piles also gradually play a role.
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U656.1

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本文編號(hào)：1642900