發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 10:12

　　 鋼板樁圍堰因具有強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、施工便捷、可重復(fù)使用、成本低等優(yōu)點(diǎn)在防洪斷流、橋墩圍堰、抗洪搶險(xiǎn)等臨時(shí)構(gòu)筑物中得到了廣泛的應(yīng)用。鋼板樁圍堰是橋梁基礎(chǔ)承臺施工過程中重要的支護(hù)結(jié)構(gòu),對于鋼板樁圍堰安全穩(wěn)定性分析的研究取得了較多的成果。但由于鋼板樁圍堰受力非常復(fù)雜,造成解析方法無法進(jìn)行,目前較多的分析方法是采用有限元分析方法。采用ANSYS有限元軟件,建立鋼板樁、圍檁、內(nèi)支撐以及土層相互作用的三維有限元整體模型,對鋼板樁圍堰的施工過程進(jìn)行深入探討�？紤]土壓力、靜水壓力以及流水壓力等外荷載作用,選擇各道內(nèi)支撐支護(hù)、封底混凝土施工、抽水吸泥等關(guān)鍵施工工序作為計(jì)算工況,分析鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及整體穩(wěn)定性。對鋼板樁結(jié)構(gòu)的變形以及受力情況進(jìn)行監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比分析。結(jié)合114#橋墩鋼板樁圍堰,探討了從鋼板樁插打、加固、吸泥直至封底混凝土澆筑等全過程的施工工藝以及施工工序等,確定合理的施工工藝參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)。對靜水與流水壓力作用下114#墩鋼板樁圍堰影響因素進(jìn)行了分析,主要包括流速大小的影響分析、流水壓力分布形式、各道內(nèi)支撐之間間距影響分析、不同規(guī)格拉森鋼板樁影響分析、不同型號工字鋼圍檁影響分析等。結(jié)果表明流速越大,鋼板樁的等效應(yīng)力以及圍檁及內(nèi)支撐軸向應(yīng)力就變大。拉森鋼板樁規(guī)格越大,拉森鋼板樁的尺寸特別是厚度都增加,可以大大降低鋼板樁的變形以及降低鋼板樁的等效應(yīng)力以及圍檁及內(nèi)支撐軸向應(yīng)力。選用的工字鋼型號越大,鋼板樁的變形就會降低,當(dāng)然成本也會增加。從流水壓力分布形式來看,三角形分布影響比較大,其次是梯形分布,倒三角形影響最小。鋼板樁下部各道內(nèi)支撐之間間距越小,變形就可能越小,鋼板樁的等效應(yīng)力以及圍檁及內(nèi)支撐軸向應(yīng)力就變小。針對114#橋墩鋼板樁在插打施工中存在的鋼板樁沉放困難、鋼板樁施工偏差、下已存在的鋼板樁與正在打入的鋼板樁一起下沉以及鋼板樁鎖口間漏水等問題,分析各自問題產(chǎn)生的原因,并給出了各問題的解決方案。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U445.556
【部分圖文】：

圖 2-3 114#墩與鋼板樁接觸的土層分層圖 2-4 土層有限元三維網(wǎng)格圖限元計(jì)算中內(nèi)支撐與圍檁選用梁單元 Beam188 進(jìn)行模擬計(jì)算，鋼元模擬計(jì)算，土層選用三維實(shí)體連續(xù)單元 Solid45 進(jìn)行計(jì)算。單元

-9-圖 2-4 土層有限元三維網(wǎng)格圖中內(nèi)支撐與圍檁選用梁單元 Beam188 進(jìn)行模擬算，土層選用三維實(shí)體連續(xù)單元 Solid45 進(jìn)行計(jì)中土體單元 41160 個(gè)，占主要部分，鋼板樁殼撐、斜撐梁單元 928 個(gè)。鋼板樁圍堰有限元數(shù)劃分示意圖如圖 2-6 所示，鋼板樁的有限元網(wǎng)格內(nèi)支撐以及斜撐有限元網(wǎng)格如圖 2-8 所示。鑒為簡為一個(gè)工字梁單元支撐，計(jì)算時(shí)適當(dāng)增大

鋼板樁圍堰有限元模型圖
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本文編號：2891267