三峽水庫建成蓄水后,極大的改善了庫區(qū)通航條件,但也給庫區(qū)高樁碼頭、橋梁樁基、臨水護岸等工程的建設帶來了新挑戰(zhàn)。本文以重慶市渝中區(qū)長濱路護岸擋墻排危加固二期工程提出的利用灌注樁及鋼護筒作為基礎搭設深水施工平臺的施工方案為依托,開展了深水樁基礎施工平臺的研究。基于灌注樁早期承載的特點,進行了早齡期水下混凝土力學性能試驗研究,并結(jié)合試驗成果,利用ANSYS有限元軟件,模擬灌注樁混凝土在養(yǎng)護3天、5天、7天時施工平臺的受力特點和灌注樁混凝土的開裂情況,并對深水樁基礎施工平臺進行了安全風險評估。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)根據(jù)新型深水樁基礎施工平臺的設計、建造原理和施工流程,與傳統(tǒng)鋼管樁施工平臺進行對比分析,表明新穎的施工方法能夠有效解決三峽庫區(qū)蓄水后水深和水位變化大、水下基礎施工困難和成本高等施工難題,具有廣闊的應用前景。(2)進行了C30水下混凝土早齡期力學性能試驗研究。在養(yǎng)護前期,水下混凝土各項力學性能指標增長較快,隨著齡期的增加,增長速度越來越慢,最后趨于平緩,前7天是混凝土強度增長的重要時期。根據(jù)試驗數(shù)據(jù),擬合分析得到水下混凝土“三強度一模量”的計算方法,在試驗基礎上提出適用于C30水下混凝土的單軸受壓本構(gòu)關(guān)系和鋼管混凝土界面粘結(jié)應力與滑移值關(guān)系。(3)結(jié)合試驗得到的水下混凝土應力-應變曲線,建立鋼筋混凝土整體模型,分析了施工平臺的變形、受力特點以及灌注樁混凝土的開裂情況。結(jié)果表明:在灌注樁混凝土養(yǎng)護5天時進行鉆孔作業(yè),在混凝土養(yǎng)護7天時進行履帶吊吊裝施工,對灌注樁樁身完整性和后期承載力影響較小。(4)基于層次分析法和灰色模糊理論得到渝中區(qū)長濱路護岸擋墻排危加固二期工程鉆孔灌注樁施工的安全風險等級為“中等”。對新型深水樁基礎施工平臺進行推廣應用,得出在萬州新田作業(yè)區(qū)應用的風險等級為“較大”。
【學位單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U656.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外深水樁基礎施工平臺的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 施工平臺的分類
        1.2.2 深水施工平臺的研究現(xiàn)狀
    1.3 早齡期混凝土力學性能研究現(xiàn)狀
    1.4 鋼管混凝土界面粘結(jié)性能研究現(xiàn)狀
    1.5 本文所做的主要工作
第二章 深水樁基礎施工平臺的方案研究
    2.1 方案提出的背景
        2.1.1 工程概況
        2.1.2 建設條件
    2.2 施工平臺結(jié)構(gòu)方案及特點
    2.3 施工原理
    2.4 方案比選
    2.5 本章小結(jié)
第三章 水下混凝土早齡期力學性能試驗
    3.1 引言
    3.2 試驗設計
        3.2.1 試驗材料和混凝土配合比
        3.2.2 試件的制作與養(yǎng)護
    3.3 試驗結(jié)果分析
        3.3.1 立方體抗壓強度試驗分析
        3.3.2 軸心抗壓強度試驗分析
        3.3.3 劈裂抗拉強度試驗分析
        3.3.4 靜力受壓彈性模量試驗分析
    3.4 水下混凝土單軸受壓應力-應變曲線試驗
        3.4.1 試驗設計
        3.4.2 單軸受壓應力-應變曲線試驗結(jié)果分析
        3.4.3 早齡期水下混凝土單軸受壓本構(gòu)方程
    3.5 鋼管混凝土界面粘結(jié)性能試驗研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 深水樁基礎施工平臺的數(shù)值模擬分析
    4.1 有限元法基本理論
    4.2 ANSYS程序的計算原理與方法
        4.2.1 單元類型
        4.2.2 非線性材料模型
    4.3 模型的建立
        4.3.1 平臺上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)
        4.3.2 混凝土的相關(guān)參數(shù)
        4.3.3 鋼護筒及焊接牛腿的相關(guān)參數(shù)
        4.3.4 邊界及約束條件
        4.3.5 荷載及工況組合
    4.4 施工平臺的數(shù)值模擬分析
        4.4.1 灌注樁混凝土養(yǎng)護3天時計算結(jié)果分析
        4.4.2 灌注樁混凝土養(yǎng)護5天時計算結(jié)果分析
        4.4.3 灌注樁混凝土養(yǎng)護7天時計算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 深水樁基礎施工平臺安全風險評估
    5.1 基于層次分析法確定評價指標的權(quán)重
    5.2 基于灰色模糊理論進行綜合判斷
    5.3 實例分析
        5.3.1 評價指標的確定
        5.3.2 確定各評價指標的權(quán)重值
        5.3.3 綜合評價
    5.4 推廣應用
        5.4.1 確定各評價指標的權(quán)重值
        5.4.2 綜合評價
    5.5 本章小結(jié)
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
    6.3 結(jié)束語
致謝
參考文獻
在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果

【參考文獻】

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本文編號：2831849