本文關(guān)鍵詞：膨脹式灌漿卡箍的大尺寸模型試驗(yàn)及水下安裝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍提高了傳統(tǒng)自應(yīng)力灌漿卡箍安裝的工作效率,節(jié)省了再次租用工程船張緊卡箍螺栓的施工過(guò)程,是一種既經(jīng)濟(jì)又高效的水下?lián)p傷構(gòu)件加固技術(shù)。為了推進(jìn)膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍技術(shù)的工程應(yīng)用,本文進(jìn)行了大尺寸卡箍模型的承載性能測(cè)試分析,以及短螺栓型灌漿卡箍水下安裝輔助機(jī)構(gòu)的研究。首先,對(duì)于大尺寸卡箍的承載性能測(cè)試,通過(guò)內(nèi)管表面多點(diǎn)的應(yīng)變測(cè)試來(lái)分析灌漿環(huán)內(nèi)表面的膨脹壓力分布,通過(guò)測(cè)試螺栓拉力來(lái)分析灌漿環(huán)外表面的平均膨脹壓力,最后利用“推出法”測(cè)定卡箍的滑動(dòng)承載力,并結(jié)合膨脹壓力分布情況進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：灌漿環(huán)內(nèi)表面膨脹壓力在各個(gè)斷面的分布是一樣的,但斷面不同位置膨脹壓力的分布不均勻。由于灌漿環(huán)頂部存在空隙,造成了底部膨脹壓力最大,兩側(cè)的壓力較小,頂部是負(fù)壓力。由螺栓拉力測(cè)試的灌漿環(huán)外表面平均膨脹壓力理論推導(dǎo)出的內(nèi)表面膨脹壓力可以看出,內(nèi)表面底部測(cè)試的膨脹壓力比較符合推導(dǎo)值,側(cè)部膨脹壓力則偏小�；瑒�(dòng)承載力測(cè)試時(shí)內(nèi)管表面應(yīng)變的數(shù)值大小也證實(shí)了膨脹壓力的不均勻分布情況。另外該類型卡箍可以在灌漿后短時(shí)間(3-4天)內(nèi)形成承載能力。其次,研發(fā)了一套短螺栓型膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的水下安裝輔助機(jī)構(gòu),并對(duì)這種輔助機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路做了系統(tǒng)總結(jié)。對(duì)鞍板張開(kāi)角度設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,總結(jié)出了張開(kāi)角度的經(jīng)驗(yàn)公式,可以得出張開(kāi)角度由內(nèi)管外徑和鞍板尺寸決定,并且與前者正相關(guān)與后者負(fù)相關(guān),而且該公式考慮了尺寸誤差和冗余；分析了輔助機(jī)構(gòu)鞍板的吊點(diǎn)位置選取以及搖臂的張開(kāi)角度問(wèn)題,吊點(diǎn)的位置由張開(kāi)角度所決定,搖臂設(shè)計(jì)由吊點(diǎn)位置和張開(kāi)角度共同決定,因此設(shè)計(jì)的邏輯順序十分關(guān)鍵,其中吊點(diǎn)位置選取考慮卡箍合攏過(guò)程中質(zhì)心與吊點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系形成合理的合力矩,搖臂的設(shè)計(jì)考慮安裝過(guò)程結(jié)構(gòu)的冗余度和節(jié)省材料等因素。最后分析總結(jié)了卡箍定位對(duì)中問(wèn)題,總結(jié)出了設(shè)計(jì)的關(guān)鍵尺寸及其關(guān)系。輔助機(jī)構(gòu)的研發(fā)為今后實(shí)際工程中的水下安裝提供了必要的技術(shù)支持和準(zhǔn)備。本文主要對(duì)大尺寸卡箍模型的承載性能進(jìn)行了多點(diǎn)測(cè)試研究,測(cè)試了卡箍?jī)?nèi)部多個(gè)斷面的膨脹壓力的分布情況以及滑動(dòng)承載力,通過(guò)測(cè)試螺栓拉力來(lái)分析灌漿環(huán)外表面的平均膨脹壓力,進(jìn)而用理論公式校核膨脹壓力,并且測(cè)試了大尺寸卡箍膨脹壓力的分布情況以及膨脹力的建立過(guò)程,為實(shí)際工程的應(yīng)用提供了測(cè)試數(shù)據(jù)支持。其次,還介紹了研發(fā)的灌漿卡箍水下安裝輔助機(jī)構(gòu),此輔助機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單利于回收再利用而且依靠重力自行合攏卡箍鞍板,因而省去了液壓動(dòng)力輔助裝置,大大節(jié)約了工程成本,總結(jié)的設(shè)計(jì)思路和方法為今后進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)際工程應(yīng)用提供了有效的技術(shù)借鑒。
【關(guān)鍵詞】：膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍 大尺寸模型試驗(yàn) 承載性能 水下安裝輔助機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P754
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-12
• 1 緒論12-27
• 1.1 研究海洋平臺(tái)修復(fù)加固技術(shù)的意義12-13
• 1.2 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究現(xiàn)狀及意義13-21
• 1.2.1 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展13-18
• 1.2.2 膨脹式自應(yīng)力新舊兩代卡箍結(jié)構(gòu)的對(duì)比介紹18-21
• 1.2.3 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍承載性能試驗(yàn)研究意義21
• 1.3 卡箍水下安裝維修的技術(shù)進(jìn)展21-24
• 1.4 本文研究的內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)24-27
• 1.4.1 本文研究的內(nèi)容24-25
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)25-27
• 2 自應(yīng)力灌漿卡箍技術(shù)介紹27-39
• 2.1 傳統(tǒng)卡箍技術(shù)簡(jiǎn)介27-34
• 2.1.1 卡箍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介27
• 2.1.2 典型卡箍類型介紹27-34
• 2.2 短螺栓型膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的研究34-39
• 2.2.1 短螺栓型膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的產(chǎn)生背景及優(yōu)點(diǎn)34-35
• 2.2.2 短螺栓型膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍的小模型的試驗(yàn)研究35-39
• 3 膨脹式自應(yīng)力灌漿卡箍大尺寸模型的承載性能測(cè)試39-55
• 3.1 引言39-40
• 3.2 大尺寸卡箍模型試驗(yàn)介紹40-45
• 3.2.1 大尺寸卡箍模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-41
• 3.2.2 大尺寸卡箍模型的灌漿成分及配比41-42
• 3.2.3 灌漿環(huán)內(nèi)外表面膨脹壓力的測(cè)試方法42-44
• 3.2.4 大尺寸卡箍的滑動(dòng)承載力和內(nèi)管變形測(cè)試44-45
• 3.3 大尺寸模型性能指標(biāo)的計(jì)算原理45-47
• 3.3.1 膨脹壓力的計(jì)算原理45-46
• 3.3.2 灌漿環(huán)內(nèi)外表面膨脹壓力間的平衡關(guān)系46-47
• 3.3.3 滑動(dòng)應(yīng)力的計(jì)算原理47
• 3.4 試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與分析47-54
• 3.4.1 內(nèi)管表面膨脹壓力測(cè)試結(jié)果與分析47-50
• 3.4.2 灌漿環(huán)外表面膨脹壓力測(cè)試數(shù)據(jù)50-51
• 3.4.3 灌漿環(huán)內(nèi)外表面膨脹壓力關(guān)系的分析51-52
• 3.4.4 滑動(dòng)承載力的測(cè)試結(jié)果分析52-54
• 3.5 本章結(jié)論54-55
• 4 短螺栓型灌漿卡箍水下安裝研究55-74
• 4.1 引言55
• 4.2 國(guó)外卡箍安裝及維修過(guò)程55-59
• 4.3 短螺栓灌漿卡箍水下安裝輔助機(jī)構(gòu)工作原理59-61
• 4.4 短螺栓型灌漿卡箍水下安裝輔助機(jī)構(gòu)總體功能要求61-67
• 4.4.1 卡箍安裝定位支撐的功能要求61-62
• 4.4.2 卡箍安裝合攏的功能要求62-64
• 4.4.3 吊裝限位與傾斜安裝功能要求64-67
• 4.5 短螺栓型灌漿卡箍水下安裝輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法67-73
• 4.5.1 待安裝卡箍小模型尺寸介紹67
• 4.5.2 卡箍張開(kāi)角度的設(shè)計(jì)67-69
• 4.5.3 卡箍鞍板吊點(diǎn)位置設(shè)計(jì)69-70
• 4.5.4 卡箍搖臂的設(shè)計(jì)70-73
• 4.5.5 卡箍定位支架的設(shè)計(jì)73
• 4.6 本章總結(jié)73-74
• 5 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 總結(jié)74-75
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)75
• 5.3 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷80
• 學(xué)術(shù)論文及專利80

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本文編號(hào)：415346