本文關(guān)鍵詞：基于散斑理論的鋼護(hù)筒碼頭構(gòu)件節(jié)點承載性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字散斑相關(guān)方法(Digital Speckle Correlation Method,DSCM)是隨著光電子信息技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)發(fā)展起來的一種測量物體表面變形場的無損方法。數(shù)字散斑方法是一種非接觸性的測量方法,通過拍攝物體變形前后表面的天然或人工散斑場,隨后進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值計算獲得物體變形的位移、應(yīng)力、應(yīng)變信息。數(shù)字散斑測量方法能夠進(jìn)行全場測量,而且具有光路簡單、精度高等特點。自從上世紀(jì)80世紀(jì)提出至今,廣泛應(yīng)用于材料工程、橋隧工程及醫(yī)學(xué)工程的試驗力學(xué)研究領(lǐng)域中。本文將數(shù)字散斑測量方法運用到碼頭的試驗中,對鋼管鋼筋混凝土樁進(jìn)行了相應(yīng)的力學(xué)試驗。運用傳統(tǒng)的測量方法以及散斑測量方法,同時測量了單樁在水平荷載的作用下的水平位移。通過對比試驗發(fā)現(xiàn),誤差是由于試驗中的電子噪聲以及光線等因素產(chǎn)生的。使用穩(wěn)定的光源以及減少儀器的振動,從而降低外界環(huán)境對試驗的影響,降低了散斑測量的隨機誤差。其次對架空直立式碼頭模型進(jìn)行了模型試驗,研究了鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁與鋼橫撐節(jié)點、鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁與混凝土節(jié)點在受到荷載的情況下的節(jié)點受力特性。通過計算實驗獲得的散斑圖片,獲得了節(jié)點的受力應(yīng)變云圖。發(fā)現(xiàn)碼頭在受到荷載的作用下,碼頭節(jié)點的焊接結(jié)構(gòu)區(qū)域出現(xiàn)了較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。通過有限元軟件模擬,計算節(jié)點部位的應(yīng)力圖,對比分析實驗與數(shù)值模擬產(chǎn)生誤差的原因。最后,運用有限元軟件模擬了節(jié)點在焊接過程的,選取了18個不同幾何參數(shù)節(jié)點,對其進(jìn)行加載,分析其承載能力影響。討論了主管徑厚比和主支管對殘余應(yīng)力分布影響,同時也分析了殘余應(yīng)力考慮與否的承載力的區(qū)別。提出了焊構(gòu)工藝的改良方式,減小焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力對碼頭承載力的影響。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字散斑 高樁碼頭 節(jié)點特性
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U656.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的背景、必要性9
• 1.2 鋼與鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 鋼與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 散斑檢測研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4.2 數(shù)字散斑相關(guān)方法的工程應(yīng)用15
• 1.5 主要研究內(nèi)容及方法15-17
• 第二章 鋼護(hù)筒鋼筋混凝土樁試驗17-37
• 2.1 試驗的背景和目的17
• 2.2 數(shù)字散斑相關(guān)方法的基本原理17-23
• 2.2.1 被測物體面內(nèi)位移表征18-19
• 2.2.2 相關(guān)系數(shù)19-20
• 2.2.3 數(shù)字圖像相關(guān)運算的搜索過程20-21
• 2.2.4 亞像素位移計算方法21
• 2.2.5 數(shù)字散斑法測量系統(tǒng)21-22
• 2.2.6 基于散斑的三維形變測量系統(tǒng)22-23
• 2.3 數(shù)字散斑試驗條件23-26
• 2.3.1 制作散斑24
• 2.3.2 試驗測量系統(tǒng)24-25
• 2.3.3 散斑分析軟件25-26
• 2.4 構(gòu)件試驗26-28
• 2.4.1 構(gòu)件尺寸26
• 2.4.2 試驗步驟26-27
• 2.4.3 圖像處理27
• 2.4.4 試驗結(jié)果27-28
• 2.5 混凝土單樁試驗試驗28-32
• 2.5.1 試驗材料選擇及試件尺寸28-29
• 2.5.2 試驗步驟29-30
• 2.5.3 結(jié)果分析30-32
• 2.6 誤差分析32-36
• 2.6.1 試驗誤差分析32-34
• 2.6.2 數(shù)字散班測量方法的誤差分析34-35
• 2.6.3 相關(guān)計算中的系統(tǒng)誤差35-36
• 2.7 本章小結(jié)36-37
• 第三章 架空直立式碼頭節(jié)點試驗37-52
• 3.1 結(jié)構(gòu)模型試驗概述37-39
• 3.2 結(jié)構(gòu)模型試驗設(shè)計39-41
• 3.2.1 概述39
• 3.2.2.試驗測試元件、設(shè)備39
• 3.2.3 模型尺寸39-40
• 3.2.4 試驗加載設(shè)備40-41
• 3.3 試驗方法41-43
• 3.3.1 試驗荷載方案41-42
• 3.3.2 試驗加載程序設(shè)計42
• 3.3.3 試驗觀測點42-43
• 3.4 試驗數(shù)據(jù)結(jié)果與分析43-51
• 3.4.1 鋼筋混凝土樁-鋼橫撐43-47
• 3.4.2 鋼管樁鋼筋混凝土-混凝土節(jié)點47-50
• 3.4.3 試驗誤差分析與改進(jìn)50-51
• 3.5 結(jié)論51-52
• 第四章 基于高樁碼頭的有限元模擬52-61
• 4.0 概論52-54
• 4.0.1 鋼材本構(gòu)模型52
• 4.0.2 混凝土本構(gòu)模型52-54
• 4.1 模型概況54
• 4.2 有限元模型建立54-56
• 4.2.1 幾何模型的建立54-56
• 4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析56-60
• 4.3.1 模型與散斑數(shù)據(jù)對比分析56-58
• 4.3.2 不同工況下節(jié)點受力特性58-60
• 4.4 結(jié)論60-61
• 第五章 焊縫焊接殘余應(yīng)力對碼頭節(jié)點承載力的影響61-77
• 5.1 有限元簡介61-64
• 5.1.1 有限元簡介61-62
• 5.1.2 ANSYS熱分析概述62
• 5.1.3 焊接有限元模型計算方法62
• 5.1.4 焊接應(yīng)力場分析理論62-64
• 5.2 模型建立64-67
• 5.3 焊接應(yīng)力場模擬67-69
• 5.3.1 應(yīng)力場的分析理論67-69
• 5.4 計算結(jié)果69-70
• 5.5 節(jié)點極限承載力結(jié)果有限元分析70-75
• 5.5.1 節(jié)點力學(xué)模型及求解方法71
• 5.5.2 承載力的判定71-72
• 5.5.3 計算結(jié)果72
• 5.5.4 極限承載能力有限元分析72-75
• 5.6 焊接結(jié)構(gòu)改善辦法75-76
• 5.7 小結(jié)76-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果83

【相似文獻(xiàn)】

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