本文關(guān)鍵詞：內(nèi)河架空直立式碼頭樁柱水動力特性現(xiàn)場測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：山區(qū)河流坡陡流急,水位變幅較大。架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)高、樁徑大且設(shè)有多層縱橫聯(lián)系撐,受到水流力大而復(fù)雜。現(xiàn)有《港口工程荷載規(guī)范》(JTS144-1-2010)已無法滿足此種結(jié)構(gòu)所受水流力的計算。為準(zhǔn)確了解架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)所受水流影響問題,本文結(jié)合“十二五”國家科技支撐計劃課題“山區(qū)河流渠化河段港口碼頭建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2012BAB05B04),依托實際碼頭工程,在本課題前期試驗基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析研究不同水文條件下單樁、鋼橫撐、排架和群樁水動力特性。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新成果如下:(1)在前期試驗基礎(chǔ)上,改進(jìn)水動力特性測試系統(tǒng),優(yōu)化實驗方案,共制定17組測試系統(tǒng),開展碼頭現(xiàn)場試驗,對水流瞬時壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,共得到1億多個實驗數(shù)據(jù)。(2)基于隨機(jī)過程理論與數(shù)理統(tǒng)計方法,運用MATLAB軟件編程,ORIGIN等軟件輔助計算,制定一套包括數(shù)據(jù)的標(biāo)定轉(zhuǎn)換、異常值調(diào)整、頻域分析、數(shù)字濾波、時域統(tǒng)計分析、動水壓力計算的可行的動水壓力分析方法。數(shù)據(jù)處理后得到每個單點不同條件下瞬時壓力信號、動水壓力樣本及其特征值。(3)流速、水深與流向角對單個定位件上水動力特性都存在一定影響:水流流速與水流紊動強(qiáng)度存在一定正比關(guān)系,即隨著流速的增大,水流紊動強(qiáng)度呈增大趨勢;隨著水深的增加,水流紊動強(qiáng)度與單個定位件上繞流阻力大小存在先增大后減小再增大趨勢,此與流速隨水深的變化同樣存在大致對應(yīng)關(guān)系。(4)通過對不同流速下單樁繞流阻力求解,進(jìn)一步計算得到山區(qū)河流繞流阻力系數(shù)大小約為0.30~0.40。(5)群樁繞流中,受制于樁基間繞流流場的相互干擾,由江至岸方向并列樁基上動水壓力均值及動水壓力變幅表現(xiàn)為先減小后趨于平穩(wěn)趨勢。碼頭縱向上,串列排布的第二根樁基繞流情況會受到前方樁基尾流與遮掩的影響,其周圍水體變得混亂,紊動強(qiáng)度加大,而到達(dá)第四根樁基時由于旋渦的脫落與能量的降低,其周圍紊動強(qiáng)度減弱。同樣,受到前方橫撐與樁基繞流的影響,在碼頭縱向上,鋼橫撐表面動水壓力均值有先增大后減小趨勢,且橫撐在來流正前方點處動水壓力均值與變幅最大,水流紊動最強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：架空直立式碼頭 水動力特性 現(xiàn)場測試 統(tǒng)計分析 隨機(jī)過程 群樁繞流
【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】：2015
【分類號】：U656.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 本文研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 物理模型試驗11-13
• 1.2.2 數(shù)值試驗13-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.4 研究思路和技術(shù)路線15-17
• 第二章 樁柱繞流受力特性及分析方法17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 水流阻力的基本理論17-20
• 2.3 隨機(jī)過程基本理論20-24
• 2.3.1 隨機(jī)過程20
• 2.3.2 隨機(jī)過程的統(tǒng)計特征20-24
• 2.4 平穩(wěn)隨機(jī)過程24-26
• 2.4.1 平穩(wěn)隨機(jī)過程的概念24-25
• 2.4.2 平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性25-26
• 2.4.3 隨機(jī)過程在碼頭樁柱水動力特性研究中的應(yīng)用26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第三章 樁柱水動力特性現(xiàn)場試驗27-42
• 3.1 引言27
• 3.2 實驗?zāi)康?/span>27
• 3.3 主要實驗設(shè)備27-29
• 3.3.1 動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)27-29
• 3.3.2 LMP500H微型動態(tài)壓力變送器29
• 3.3.3 精密數(shù)字壓力表29
• 3.4 現(xiàn)場實驗方案設(shè)計29-33
• 3.4.1 設(shè)計原則29
• 3.4.2 實驗方法與項目分組29-30
• 3.4.3 實驗測點現(xiàn)場布置方案30-33
• 3.5 實驗場地33
• 3.6 水流荷載現(xiàn)場測試系統(tǒng)33-41
• 3.6.1 現(xiàn)場測試系統(tǒng)33-35
• 3.6.2 測試系統(tǒng)安裝35-39
• 3.6.3 現(xiàn)場實驗測試39-41
• 3.7 小結(jié)41-42
• 第四章 單樁樁周水動力特性研究42-72
• 4.1 引言42
• 4.2 隨機(jī)數(shù)據(jù)處理過程42-44
• 4.3 碼頭現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及其處理44-64
• 4.3.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集44-45
• 4.3.2 數(shù)據(jù)的標(biāo)定轉(zhuǎn)換45-47
• 4.3.3 傳感器精度檢測47
• 4.3.4 異常值調(diào)整47-49
• 4.3.5 實測數(shù)據(jù)特征值統(tǒng)計49-53
• 4.3.6 隨機(jī)質(zhì)點脈動壓力譜建立53
• 4.3.7 能頻分析53-56
• 4.3.8 數(shù)字濾波56-58
• 4.3.9 動水壓力樣本求解58-59
• 4.3.10 時域統(tǒng)計分析59-64
• 4.4 單樁樁周水動力特性分析64-69
• 4.4.1 不同水深下樁周動水壓力分布規(guī)律65-67
• 4.4.2 不同流速下樁周動水壓力分布規(guī)律67-68
• 4.4.3 不同流速與流向角下樁周動水壓力分布規(guī)律68-69
• 4.5 繞流阻力系數(shù)計算69-71
• 4.6 小結(jié)71-72
• 第五章 群樁繞流水動力特性研究72-86
• 5.1 引言72
• 5.2 鋼橫撐一周水動力特性分析72-75
• 5.3 動水壓力沿樁垂向分布規(guī)律75-77
• 5.4 鋼橫撐上動水壓力沿碼頭縱向分布規(guī)律77-80
• 5.5 樁基上動水壓力沿碼頭縱向分布規(guī)律80-82
• 5.6 樁基上動水壓力沿碼頭橫向分布規(guī)律82-85
• 5.7 小結(jié)85-86
• 第六章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 主要結(jié)論86-87
• 6.2 展望與建議87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果92

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  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)河架空直立式碼頭樁柱水動力特性現(xiàn)場測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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