卸荷式整體船閘閘室試驗研究
發(fā)布時間:2020-12-22 13:32
卸荷式船閘閘室結(jié)構(gòu)是船閘設(shè)計一種新型結(jié)構(gòu),具有減小閘墻土壓力、調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布、改善結(jié)構(gòu)變形、提高閘室抗浮能力等優(yōu)點。但因結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,目前仍存在設(shè)計理論不完善、分析計算方法不成熟的問題。本文通過模型試驗、結(jié)合數(shù)值模擬,深入研究卸荷式閘室墻后土壓力分布規(guī)律、探討卸荷板合理埋深和寬度,對進(jìn)一步完善工程設(shè)計理論和方法具有理論意義和實踐價值。通過開展卸荷板埋深位置在上墻高度h1與下墻高度h2之比為4/6處的模型試驗,在此條件上改變卸荷板寬度與閘墻高度的比值,探究了合理的卸荷板寬度取值問題;研究了卸荷式船閘閘室卸荷板上下墻體土壓力和閘墻變形規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出上下墻土壓力近似計算公式并進(jìn)行了合理性驗證。采用ABAQUS有限元軟件對卸荷式船閘閘室結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多組工況數(shù)值模擬計算(包括卸荷板埋深位置為h1/h2=4/6、5/5、6/4工況),并將已有試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比,對比表明數(shù)值模擬結(jié)果和模型試驗結(jié)果能夠相互印證;诖,對3種卸荷板埋深位置工況進(jìn)行了結(jié)果分析,分析表明卸荷板埋深位置為h1/h2=5/5時結(jié)構(gòu)受力變形最為合理。結(jié)合試驗實測結(jié)果,以墻后土壓力和墻體位移的大小為評判指標(biāo),...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2劉福臣等提出的帶減壓平臺擋墻土壓力計算示意圖??
qKa+yiWh})/i???.??qKa*yffJCa?I??圖1.4陳漢杰提出的卸荷式扶壁擋墻土壓力計算示意圖??Fig?1.4?The?schematic?diagram?of?earth?pressure?calculation?for?unloading?buttress?retaining?wall??proposed?by?Chen?Hanjie??Chauhan等(2015)?14?對設(shè)置了兩個卸荷板的剛性擋土墻土壓力分布進(jìn)行了??數(shù)值模擬分析,研究表明,當(dāng)設(shè)置多個卸荷板時,墻后土壓力分布依舊呈階梯型,??且每個卸荷板對下部土體均具有遮簾效果。??王騎虎(2015)?通過有限元數(shù)值模擬方法,對不同卸荷板寬度時的下墻土壓??力、擋土墻穩(wěn)定性及滑裂面位置等進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明:卸荷板寬度增加,??下墻土壓力隨之減小;設(shè)置卸荷板可以提高擋土墻的安全系數(shù)。??1.3存在的問題??目前對于卸荷式擋土墻的理論分析和模型試驗研究都已經(jīng)比較成熟,取得了??豐碩的成果,且己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程實際中。而對于將卸荷板應(yīng)用到閘室設(shè)計中去??的相關(guān)研究較少,還處于探索階段,仍存在以下幾個方面的問題:??1、
?37.0?0.09%?彡2.0??在制備完成的砂土中。刺幵嚇,進(jìn)行室內(nèi)土工試驗并算出平均值,得出砂??性土顆粒級配曲線如圖2.1所示。砂性土不均勻系數(shù)Cu=4.53,曲率系數(shù)Cc=2.19。??直剪試驗是在應(yīng)變控制式直剪儀上進(jìn)行的,剪切速率為0.8mm/min,砂土的應(yīng)力??—應(yīng)變關(guān)系如圖2.2所示,直剪試驗結(jié)果如圖2.3所示。??100?1||||||?I?Njinim?IIIIIH?IIIIHI??^?80??????^?\??m?60????—\????w?\??n?\??S?\??-H?4〇?……???V-……????W?\????V??^?20??……?!丨????〇?111111???川」11???11111???111111??10?1?0.1?0.01?0.001??粒徑(mm)??圖2.1顆粒級配曲線??Fig?2.?1?Par
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]峽江樞紐船閘平面布置及閘室結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 羅少楨,韓巍巍,湯建宏,袁和平. 水運工程. 2016(S1)
[2]南坪船閘工程重要性及創(chuàng)新設(shè)計[J]. 姜滿山,李夫仲. 工程與建設(shè). 2016(01)
[3]船閘閘室的施工優(yōu)化研究[J]. 朱慶華,康立榮,秦忠國. 中國水運(下半月). 2016(03)
[4]卸荷板對擋土墻土壓力及穩(wěn)定性的影響分析[J]. 王騎虎. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2015(09)
[5]卸荷板式扶壁擋土墻的卸荷效應(yīng)分析[J]. 陳漢杰. 廣東水利水電. 2015(01)
[6]扶壁擋土墻卸荷板設(shè)計研究[J]. 吳海根. 現(xiàn)代交通技術(shù). 2014(02)
[7]重力式擋土墻卸荷平臺的合理位置[J]. 孟耀東,王晨曦. 土工基礎(chǔ). 2014(02)
[8]施工方法對整體式閘室墻后土壓力的影響分析[J]. 陶桂蘭,袁煉. 水利與建筑工程學(xué)報. 2013(03)
[9]設(shè)置卸荷板的扶壁式擋土墻的特殊應(yīng)用[J]. 彭磊,任長青,烏一東. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(S1)
[10]整體式船閘閘室結(jié)構(gòu)寬高比取值分析[J]. 張慶亮,楊斌. 吉林水利. 2012(12)
博士論文
[1]衡重式樁板擋墻變形性狀的研究[D]. 胡云龍.中國鐵道科學(xué)研究院 2013
[2]衡重式樁板擋墻受力特性及破壞機(jī)理的研究[D]. 胡榮華.中國鐵道科學(xué)研究院 2011
碩士論文
[1]裝配式卸荷板擋土墻設(shè)計優(yōu)化[D]. 付棒.江蘇科技大學(xué) 2018
[2]高邊坡條件下混合式船閘閘室墻有限元模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張京娥.重慶交通大學(xué) 2016
[3]衡重式樁板擋墻的模型試驗研究[D]. 劉永春.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[4]我國交通能源需求建模及實證研究[D]. 季玉華.重慶大學(xué) 2006
本文編號:2931848
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2劉福臣等提出的帶減壓平臺擋墻土壓力計算示意圖??
qKa+yiWh})/i???.??qKa*yffJCa?I??圖1.4陳漢杰提出的卸荷式扶壁擋墻土壓力計算示意圖??Fig?1.4?The?schematic?diagram?of?earth?pressure?calculation?for?unloading?buttress?retaining?wall??proposed?by?Chen?Hanjie??Chauhan等(2015)?14?對設(shè)置了兩個卸荷板的剛性擋土墻土壓力分布進(jìn)行了??數(shù)值模擬分析,研究表明,當(dāng)設(shè)置多個卸荷板時,墻后土壓力分布依舊呈階梯型,??且每個卸荷板對下部土體均具有遮簾效果。??王騎虎(2015)?通過有限元數(shù)值模擬方法,對不同卸荷板寬度時的下墻土壓??力、擋土墻穩(wěn)定性及滑裂面位置等進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明:卸荷板寬度增加,??下墻土壓力隨之減小;設(shè)置卸荷板可以提高擋土墻的安全系數(shù)。??1.3存在的問題??目前對于卸荷式擋土墻的理論分析和模型試驗研究都已經(jīng)比較成熟,取得了??豐碩的成果,且己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程實際中。而對于將卸荷板應(yīng)用到閘室設(shè)計中去??的相關(guān)研究較少,還處于探索階段,仍存在以下幾個方面的問題:??1、
?37.0?0.09%?彡2.0??在制備完成的砂土中。刺幵嚇,進(jìn)行室內(nèi)土工試驗并算出平均值,得出砂??性土顆粒級配曲線如圖2.1所示。砂性土不均勻系數(shù)Cu=4.53,曲率系數(shù)Cc=2.19。??直剪試驗是在應(yīng)變控制式直剪儀上進(jìn)行的,剪切速率為0.8mm/min,砂土的應(yīng)力??—應(yīng)變關(guān)系如圖2.2所示,直剪試驗結(jié)果如圖2.3所示。??100?1||||||?I?Njinim?IIIIIH?IIIIHI??^?80??????^?\??m?60????—\????w?\??n?\??S?\??-H?4〇?……???V-……????W?\????V??^?20??……?!丨????〇?111111???川」11???11111???111111??10?1?0.1?0.01?0.001??粒徑(mm)??圖2.1顆粒級配曲線??Fig?2.?1?Par
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]峽江樞紐船閘平面布置及閘室結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 羅少楨,韓巍巍,湯建宏,袁和平. 水運工程. 2016(S1)
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[6]扶壁擋土墻卸荷板設(shè)計研究[J]. 吳海根. 現(xiàn)代交通技術(shù). 2014(02)
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[8]施工方法對整體式閘室墻后土壓力的影響分析[J]. 陶桂蘭,袁煉. 水利與建筑工程學(xué)報. 2013(03)
[9]設(shè)置卸荷板的扶壁式擋土墻的特殊應(yīng)用[J]. 彭磊,任長青,烏一東. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(S1)
[10]整體式船閘閘室結(jié)構(gòu)寬高比取值分析[J]. 張慶亮,楊斌. 吉林水利. 2012(12)
博士論文
[1]衡重式樁板擋墻變形性狀的研究[D]. 胡云龍.中國鐵道科學(xué)研究院 2013
[2]衡重式樁板擋墻受力特性及破壞機(jī)理的研究[D]. 胡榮華.中國鐵道科學(xué)研究院 2011
碩士論文
[1]裝配式卸荷板擋土墻設(shè)計優(yōu)化[D]. 付棒.江蘇科技大學(xué) 2018
[2]高邊坡條件下混合式船閘閘室墻有限元模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張京娥.重慶交通大學(xué) 2016
[3]衡重式樁板擋墻的模型試驗研究[D]. 劉永春.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[4]我國交通能源需求建模及實證研究[D]. 季玉華.重慶大學(xué) 2006
本文編號:2931848
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