航道橋梁往往受到船撞威脅,基樁受到?jīng)_擊作用無(wú)法完全避免。韌性指標(biāo)能體現(xiàn)基樁的抗沖擊性能,且其變化可以反映基樁的損傷程度。而實(shí)際工程中的基樁大多以鋼護(hù)筒部分包裹鋼筋混凝土樁(本文稱之為鋼護(hù)筒復(fù)合樁)的形式存在。計(jì)入鋼護(hù)筒影響的基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)與韌性研究,亟待開(kāi)展。為此,在國(guó)家自然科學(xué)基金《基于韌性耗散模型的橋墩船撞混合樁損傷定量識(shí)別研究》(51678264)的資助下,以鋼護(hù)筒復(fù)合樁為研究對(duì)象,對(duì)其在沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)與韌性展開(kāi)深入研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、基于經(jīng)有效驗(yàn)證的鋼護(hù)筒復(fù)合樁數(shù)值模型,研究了鋼護(hù)筒對(duì)基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明鋼護(hù)筒可以提高基樁沖擊作用下的承載能力與剛度,同時(shí)會(huì)造成基樁損傷破壞形態(tài)的改變。并對(duì)鋼護(hù)筒與其內(nèi)鋼筋混凝土樁的共同作用機(jī)理進(jìn)行了分析。最后比較了不同土體剛度、不同沖擊質(zhì)量和不同沖擊速度對(duì)基樁沖擊動(dòng)力響應(yīng)的影響。2、開(kāi)展了不同鋼護(hù)筒尺度參數(shù)的對(duì)比研究,指出鋼護(hù)筒入土深度對(duì)基樁的沖擊動(dòng)力響應(yīng)有很大影響,而鋼護(hù)筒壁厚和鋼-混切向界面條件則影響有限,同時(shí)指出鋼護(hù)筒與核心混凝土在沖擊作用下的相互作用主要通過(guò)二者界面間的法向作用力實(shí)現(xiàn)。并基于對(duì)比結(jié)果提出了工程實(shí)踐中鋼護(hù)筒參數(shù)的推薦值。此外,針對(duì)該推薦值關(guān)于土體剛度和沖擊能量的敏感性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明對(duì)于不同土體剛度和沖擊能量,該推薦值具有普適性。3、通過(guò)鋼護(hù)筒復(fù)合樁的能量響應(yīng)分析,得到了鋼護(hù)筒對(duì)基樁韌性耗散過(guò)程的影響,歸納了鋼護(hù)筒復(fù)合樁在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律;并在此基礎(chǔ)上,提出了基于韌性的基樁抗沖擊性能表達(dá)參數(shù)和基于韌性劣化的基樁損傷程度表達(dá)參數(shù)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U443.15
【部分圖文】：

1 緒論1.1 研究背景基樁作為橋梁重要的下部結(jié)構(gòu)，保證了承臺(tái)、橋墩以及上部結(jié)構(gòu)的安全，而基樁除了承受著上部結(jié)構(gòu)傳遞下來(lái)的豎向靜荷載之外，也會(huì)承受由于船舶、漂浮物撞擊、地震作用等產(chǎn)生的橫向動(dòng)荷載。尤其處于航道中的橋梁，其一方面必然會(huì)對(duì)通航船舶的行駛產(chǎn)生影響，同時(shí)又不可避免的受到船舶撞擊的威脅，而船撞橋梁事故的發(fā)生，無(wú)論對(duì)船舶還是橋梁結(jié)構(gòu)而言，都會(huì)造成巨大的安全隱患。而伴隨著國(guó)家交通發(fā)展的需要，我國(guó)建立了越來(lái)越多的跨江、跨海的大型、特大型橋梁，而航道船舶數(shù)量也與日俱增，船橋矛盾隨之日益凸顯，船撞橋梁事故日益多發(fā)。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 論 文損失外，受撞橋梁的“殘余”構(gòu)件也必然由于船撞作用產(chǎn)生一定的損傷，從而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用產(chǎn)生安全隱患。而在船撞事故中，無(wú)論船舶撞擊于橋梁的主梁、橋墩、承臺(tái)或是直接撞擊于基樁上，都必然對(duì)基樁造成一定的損傷。如何有效的識(shí)別基樁的損傷，是工程界面臨的重要課題。其中，基于結(jié)構(gòu)（材料）韌性變化來(lái)深入研究損傷行為，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ膿p傷定量診斷手段。而深入探討基樁的韌性性能及其在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律，構(gòu)建損傷與韌性耗散的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)基于韌性的基樁損傷識(shí)別的前提。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 論 文損失外，受撞橋梁的“殘余”構(gòu)件也必然由于船撞作用產(chǎn)生一定的損傷，從而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用產(chǎn)生安全隱患。而在船撞事故中，無(wú)論船舶撞擊于橋梁的主梁、橋墩、承臺(tái)或是直接撞擊于基樁上，都必然對(duì)基樁造成一定的損傷。如何有效的識(shí)別基樁的損傷，是工程界面臨的重要課題。其中，基于結(jié)構(gòu)（材料）韌性變化來(lái)深入研究損傷行為，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ膿p傷定量診斷手段。而深入探討基樁的韌性性能及其在沖擊作用下的韌性耗散規(guī)律，構(gòu)建損傷與韌性耗散的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)基于韌性的基樁損傷識(shí)別的前提。

【參考文獻(xiàn)】

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1 李營(yíng);李曉彬;吳衛(wèi)國(guó);徐雙喜;孔祥韶;;基于修正CS模型的船用低碳鋼動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J];船舶力學(xué);2015年08期

2 孟凡超;吳偉勝;劉明虎;馬建林;鄧科;;港珠澳大橋橋梁鋼管復(fù)合樁設(shè)計(jì)方法研究[J];工程力學(xué);2015年01期

3 張菊輝;姜大威;;鋼護(hù)筒混凝土灌注樁的基礎(chǔ)抗震性能研究進(jìn)展[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2014年05期

4 李營(yíng);吳衛(wèi)國(guó);汪玉;杜志鵬;李曉彬;張瑋;;基于修正CS模型的船用945鋼沖擊性能研究[J];中國(guó)造船;2014年03期

5 張順先;張肖寧;徐偉;蔡旭;郝增恒;萬(wàn)成;;基于沖擊韌性的鋼橋面鋪裝環(huán)氧瀝青混凝土疲勞性能設(shè)計(jì)研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年23期

6 唐勇;;鋼護(hù)筒對(duì)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能的影響[J];工程勘察;2012年07期

7 王應(yīng)良;;高速鐵路鋼橋的低溫脆性斷裂評(píng)估[J];中國(guó)鐵道科學(xué);2012年03期

8 朱志武;寧建國(guó);劉煦;;沖擊載荷下土的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J];高壓物理學(xué)報(bào);2011年05期

9 穆保崗;班笑;龔維明;;考慮鋼護(hù)筒效應(yīng)的混合樁水平承載性能分析[J];土木建筑與環(huán)境工程;2011年03期

10 丁一寧;劉思國(guó);;鋼纖維自密實(shí)混凝土彎曲韌性和剪切韌性試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年11期

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1 李堅(jiān)平;框架碼頭大直徑鋼護(hù)筒嵌巖樁基工作性狀研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

2 李維洲;跨海大橋深水樁基礎(chǔ)防船撞能力及安全評(píng)估研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

3 余啟明;橋梁鋼斷裂韌性CTOD試驗(yàn)與仿真分析研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

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2 夏熙;大水位差碼頭鋼護(hù)筒與鋼筋混凝土樁的水平受力特性分析[D];重慶交通大學(xué);2014年

3 夏佩云;船撞作用下混合樁單樁基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 鄧萱奕;鋼管混凝土格構(gòu)柱抗震性能研究[D];中南大學(xué);2012年

5 侯川川;低速橫向沖擊荷載下圓鋼管混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能研究[D];清華大學(xué);2012年

6 賈電波;鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊載荷作用下的初步研究[D];太原理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2810891