【摘要】：我國采動區(qū)內(nèi)有大量的水閘,采動變形會使水閘產(chǎn)生不均勻沉降,進(jìn)而對上下游的生產(chǎn)生活產(chǎn)生不利影響,因此對水閘不均勻沉降的治理研究有著重要意義。頂升技術(shù)是治理不均勻沉降水閘的有效方法之一,其前提是明確采動變形對水閘的作用規(guī)律。但現(xiàn)有關(guān)于采動變形對水閘作用規(guī)律的研究較少,因此對其深入研究很有必要。本文首先采用數(shù)值模擬方法對典型地表變形(拉伸變形、壓縮變形、傾斜變形、正曲率變形、負(fù)曲率變形)作用下水閘的規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究。隨后利用理論分析以及數(shù)值模擬的方法研究了適用于本工程的頂升技術(shù),并提出其優(yōu)化設(shè)計方案。主要工作及成果如下:(1)根據(jù)理論計算獲得了水閘下方地表的水平、傾斜、曲率變形的實(shí)際結(jié)果。根據(jù)實(shí)際結(jié)果及現(xiàn)有研究,為后續(xù)數(shù)值模擬制定了20種不同的典型地表變形工況。(2)采用有限元軟件ABAQUS建立了水閘結(jié)構(gòu)整體的彈塑性模型。通過試驗(yàn)等方法獲取了Mohr-Coulomb模型、混凝土損傷塑性模型以及鋼筋的參數(shù),并對的模型進(jìn)行了初始地應(yīng)力平衡,使得最大沉降數(shù)量級別為10~(-5)m。(3)研究了拉伸地表變形、壓縮地表變形、傾斜地表變形、正曲率地表變形、負(fù)曲率地表變形作用下水閘的應(yīng)力、沉降以及損傷規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)拉伸變形與正曲率變形對水閘的作用規(guī)律基本一致,在這兩種變形作用下,最不利位置出現(xiàn)在水閘底板中部;壓縮變形與負(fù)曲率變形對水閘作用規(guī)律基本一致,最不利位置出現(xiàn)在閘墩與底板相交區(qū)域。傾斜變形使得水閘產(chǎn)生明顯的不均勻沉降。并結(jié)合理論驗(yàn)證了模型建立的正確性。(4)采用壓密注漿頂升法對水閘進(jìn)行糾偏設(shè)計,采用了理論的方法推導(dǎo)出其注漿壓力表達(dá)式,并與實(shí)際工程進(jìn)行對比,驗(yàn)證了表達(dá)式的正確性。研究表明注漿壓力大小與注漿管埋設(shè)深度、土體性質(zhì)有關(guān)。(5)利用數(shù)值模擬手段,研究了不同數(shù)量的加載點(diǎn)對水閘頂升的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著頂升點(diǎn)數(shù)量的增加,水閘的糾偏效果越好。當(dāng)設(shè)立6個頂升點(diǎn)時,與理想狀態(tài)下最大拉應(yīng)力的數(shù)值僅相差0.028 MPa,說明本工程設(shè)立六個頂升加載點(diǎn)已經(jīng)取得良好的頂升效果。結(jié)合已有研究成果以及本文研究成果對水閘的頂升糾偏技術(shù)提出了優(yōu)化設(shè)計方案。該論文有圖67幅,表21個,參考文獻(xiàn)107篇。
【圖文】：

錐形剪切破壞模式

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD325;TV66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許冰;馮威;李琦;;連續(xù)曲線梁橋頂升糾偏仿真分析方法[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2015年10期

2 張可能;黃飛;艾孝軍;劉強(qiáng);張云毅;;水泥 水玻璃雙液注漿三階段加固模型及其應(yīng)用[J];煤田地質(zhì)與勘探;2015年02期

3 劉泉聲;盧超波;劉濱;劉學(xué)偉;;深部巷道注漿加固漿液擴(kuò)散機(jī)理與應(yīng)用研究[J];采礦與安全工程學(xué)報;2014年03期

4 吳耀冬;宋明健;;橋梁支座更換方法的數(shù)值模擬優(yōu)化分析[J];施工技術(shù);2013年S2期

5 孫凱華;賈林剛;劉鵬亮;;采動區(qū)框架結(jié)構(gòu)建筑物變形分析[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年10期

6 李藝;楊春暉;;服役橋梁整體頂升施工安全性仿真[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年10期

7 趙明;;壓密注漿頂升效應(yīng)的研究[J];山西建筑;2012年28期

8 郭文兵;雍強(qiáng);;采動影響下高壓線塔與地基、基礎(chǔ)協(xié)同作用模型研究[J];煤炭學(xué)報;2011年07期

9 朱建國;馮全敢;;壓密注漿機(jī)理探討和模型求解分析[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2010年30期

10 周永軍;宋永生;;頂升與注漿技術(shù)在聯(lián)體地下室糾偏工程中的應(yīng)用[J];江蘇建筑;2009年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮壽青;既有建筑物整體頂升糾偏法的應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

2 姜惠峰;高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道橋梁基礎(chǔ)沉降頂升修復(fù)試驗(yàn)研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2015年

3 李琦;孤山川11號橋糾偏技術(shù)[D];長安大學(xué);2015年

4 李民;曲線連續(xù)箱梁糾偏關(guān)鍵工藝與效益分析[D];天津大學(xué);2014年

5 魯俊峰;裝配式簡支板梁橋頂升工程控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

6 董葳;注漿抬升的數(shù)值模擬及抬升規(guī)律研究[D];北京交通大學(xué);2014年

7 艾孝軍;殘坡積土雙液注漿加固機(jī)理研究及工程應(yīng)用[D];中南大學(xué);2013年

8 朱思響;綜合糾傾法在既有結(jié)構(gòu)加固糾偏中的應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

9 鄭洪濤;既有橋梁頂升過程監(jiān)測和數(shù)值模擬分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

10 袁放;既有線上跨橋梁同步頂升與平移技術(shù)研究[D];華東交通大學(xué);2011年

，

本文編號：2686439