【摘要】：松花江地處我國高緯度地區(qū),屬于季節(jié)性封凍河流,冰封期較長,流域受流凌影響較大,每年春季冰雪消融,江面文、武開江形成的大量浮冰,導(dǎo)致堤防工程受到不同程度的破壞,嚴(yán)重的甚至穿越堤防造成水災(zāi)。開展松花江干流堤防工程護(hù)岸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究,可為流凌對結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理研究及季節(jié)性封凍河流堤防防護(hù)提供技術(shù)支撐。本文以松花江干流治理工程流凌演進(jìn)機(jī)理及堤防防護(hù)技術(shù)研究項目為依托,面向松花江勝利堤段護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,結(jié)合現(xiàn)有冰區(qū)護(hù)岸結(jié)構(gòu)服役環(huán)境特點(diǎn),針對冰對堤防結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理,提出基于地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的新型半斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)方案,利用ABAQUS有限元軟件,開展護(hù)岸結(jié)構(gòu)在冰荷載和地震荷載作用下的力學(xué)性能研究,為新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計推廣提供技術(shù)參考。具體研究內(nèi)容如下:(1)調(diào)研和分析松花江流域現(xiàn)有護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式、特點(diǎn)以及冰凌對其產(chǎn)生的破壞特點(diǎn),綜合考慮松花江流域水文、環(huán)境特點(diǎn),結(jié)合季節(jié)性冰凍河流水利工程施工要求,提出基于地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的新型半斜坡式堤防護(hù)岸結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,根據(jù)相關(guān)規(guī)范完成具體結(jié)構(gòu)設(shè)計。(2)利用ABAQUS有限元軟件建立新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)數(shù)值模型,考慮冰凌作用下土體內(nèi)摩擦角、結(jié)構(gòu)嵌固深度以及墻體到岸線不同距離下護(hù)岸結(jié)構(gòu)應(yīng)力、位移響應(yīng)和土壓力分布差異,完成冰凌作用下新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案靜力分析。(3)基于護(hù)岸結(jié)構(gòu)靜力分析研究成果,開展計入地震力作用的護(hù)岸結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)研究。輸入EI-Centro波、Taft波和Northridge波三種地震波,研究不同地震特性和強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響,完成計入地震力的新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案動力響應(yīng)分析。
【圖文】：

同時也是著名的糧食生產(chǎn)基地和工業(yè)基地。松花江南北各有一個源頭，其源被譽(yù)為第二松花江，，起于長白山天池，流域面積 1.34 萬 km2；北源起于大興安嶺呼里山，流域面積 29.85 萬 km2。兩江在三岔河匯合后稱松花江干流，松花江干流南向東北流經(jīng)肇源、肇東、哈爾濱、方正、木蘭、通河、依蘭、佳木斯、富錦等市和農(nóng)場，至同江市匯入中俄界河黑龍江，干流全長 939km，為黑龍江右岸的最大支。松花江干流屬季節(jié)性封凍河流，每年的冰凍期常伴有凌汛現(xiàn)象發(fā)生。凌汛是冰排水流流動而引起的河流水位上漲的水文現(xiàn)象。冰排擁擠堵塞，形成冰塞或冰壩，凌展成為凌洪。凌汛的存在極易導(dǎo)致松花江干流堤防工程受到冰凌、凍融、凍漲、腐刷等多因素耦合破壞而影響該防護(hù)工程服役期間的性能[3]。松花江干流堤防工程總長約 14000km，干流和主要支流堤防長 8050km：其中干防（含支流回水堤）3129km（嫩江 1072km，二松 669km，松干 1389km），主要堤防 860km，主要支流堤防 4488km；已建成大中小型水庫 1651 座，總庫52.81×108m3，其中白山、豐滿、尼爾基等大型水庫 31 座，總庫容 414.27×108m3[5]。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文堤北護(hù)岸采取現(xiàn)澆砼板型式，屬平順式護(hù)岸型式，混凝土板厚 0.20m，砼板尺寸為200cm×150cm×20cm（長×寬×厚度），下設(shè)砂礫石墊層 10cm、無紡布一層。護(hù)岸坡腳均在常年枯水位以上，因此護(hù)岸護(hù)腳型式采用砼固腳，尺寸為 1m×0.8m 矩形；固腳外側(cè)設(shè)鉛絲石籠水平護(hù)腳，寬 6.0m，厚 0.4m，下設(shè)一層無紡布和 0.1m 厚砂礫石墊層。目前勝利堤北護(hù)岸結(jié)構(gòu)已由于凌汛期冰排對河岸的沖擊而嚴(yán)重破壞，岸灘逐年坍塌，危及堤防安全[5,6]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV871

【參考文獻(xiàn)】

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2 李夢Y

本文編號：2640604