本文關(guān)鍵詞：楔型錨碇作用機理與參數(shù)優(yōu)化的研究

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【摘要】：近年來,高山、峽谷、海灣和江河成為了制約各國交通近一步發(fā)展的主要障礙,大跨徑懸索橋被公認為是最高效、經(jīng)濟、安全的解決方式。錨定系統(tǒng)是懸索橋最重要的傳力構(gòu)件。由于不受地質(zhì)條件的限制,重力式錨碇應(yīng)用最廣泛,但土體挖方量和混凝土用量十分巨大,造價非常高。而楔型錨碇造價方面有很大的優(yōu)勢,但楔型錨碇的理論研究很少,因此有必要對楔型錨碇的作用機理和參數(shù)優(yōu)化做深入和全面的研究。本文以筍溪河特大橋習(xí)水岸錨碇的初步設(shè)計圖紙為背景資料,以重力式錨碇穩(wěn)定性理論為依據(jù),以Abaqus相關(guān)理論為數(shù)值模擬基礎(chǔ),首先對比分析了重力式錨碇和楔型錨碇,其次從結(jié)構(gòu)形式和穩(wěn)定性方面對楔型錨碇進行參數(shù)優(yōu)化,通過綜合評價推薦出理想的結(jié)構(gòu)形式。本文主要得到了以下成果：1.重力式錨碇計算結(jié)果表明：從上到下的方向上錨碇的Mises應(yīng)力值越來越大,最大值在錨碇最底層的四個邊角處；錨碇基坑的Mises應(yīng)力值往基底方向越來越大,最大值在基底的四個邊角處；錨碇沿著滑動方向發(fā)生了水平位移,最大值在錨碇基坑的前墻土體的上端部分；重力式錨碇可以近似看作為剛體,整體出現(xiàn)了前端下沉、后端隆起的剛體轉(zhuǎn)動。2.楔型錨碇計算結(jié)果表明：從上到下的方向錨碇的Mises應(yīng)力值越來越大,最大值在錨碇最底層的四個邊角處；錨碇基坑的Mises應(yīng)力值往基底方向越來越大,最大值在基底的四個邊角處；錨碇沿著滑動方向發(fā)生了水平位移,最大值在錨碇基坑的后墻土體的上端部分；重力式錨碇可以近似看作為剛體,整體出現(xiàn)了前端下沉、后端隆起的剛體轉(zhuǎn)動。3.相比重力式錨碇,楔型錨碇在保障安全的前提下,造價有很大的降低。4.從楔型體側(cè)墻形式方面對楔型錨碇進行參數(shù)優(yōu)化分析,計算結(jié)果表明：當(dāng)?shù)诙䦟有ㄐ腕w分別為直墻和斜墻形式時,直墻形式時工況最優(yōu)。從楔型體水平楔型角方面對楔型錨碇進行參數(shù)優(yōu)化分析,計算結(jié)果表明：當(dāng)錨碇的水平楔型角分別為82.82°、84.86°、86.91°、90°時,楔型角參數(shù)為82.82°時工況最優(yōu)。5.從楔型體長度方面對楔型錨碇進行參數(shù)優(yōu)化分析,當(dāng)楔型錨碇的最底層楔型體和第二層楔型體的長度組合分別為15m+21.5m、20m+23m、24.8m+27.8m時,參數(shù)為15m+21.5m時工況最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：懸索橋 重力式錨碇 楔型錨碇 參數(shù)優(yōu)化分析 楔型角
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U448.25
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 重力式錨碇的研究意義12-16
• 1.1.1 國內(nèi)外懸索橋發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 國內(nèi)外懸索橋的錨碇系統(tǒng)發(fā)展概況綜述13-15
• 1.1.3 重力式錨碇的研究背景與意義15-16
• 1.2 重力式錨碇的構(gòu)造設(shè)計和工程應(yīng)用情況16-18
• 1.2.1 重力式錨碇的構(gòu)造設(shè)計16
• 1.2.2 重力式錨碇的國內(nèi)外工程應(yīng)用情況16-18
• 1.3 工程背景與研究內(nèi)容和研究方法18-21
• 1.3.1 工程背景18-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-20
• 1.3.3 研究方法20-21
• 第2章 重力式錨碇的穩(wěn)定性理論與數(shù)值分析理論21-36
• 2.1 重力式錨碇穩(wěn)定性的基礎(chǔ)理論和公式21-24
• 2.1.1 重力式錨碇的滑動抵抗力和滑動力21-23
• 2.1.2 重力式錨碇的抗滑動公式23
• 2.1.3 重力式錨碇的傾覆力矩和抵抗傾覆力矩23-24
• 2.1.4 重力式錨碇的抗傾覆公式24
• 2.2 楔型錨碇穩(wěn)定性的基礎(chǔ)理論和公式24-28
• 2.2.1 楔型錨碇的滑動抵抗力和滑動力24-26
• 2.2.2 楔型錨碇的抗滑動公式26-27
• 2.2.3 楔型錨碇的傾覆力矩和抵抗傾覆力矩27
• 2.2.4 楔型錨碇的抗傾覆公式27-28
• 2.3 ABAQUS軟件分析28-34
• 2.3.1 Abaqus軟件總體介紹28-29
• 2.3.2 在Abaqus中土體本構(gòu)模型的選取29-32
• 2.3.3 在Abaqus中模擬深基坑的開挖32-34
• 2.4 計算結(jié)果評價指標(biāo)34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 第3章 楔型錨碇與重力式錨碇作用機理差異性分析36-53
• 3.1 計算分析方案36
• 3.2 重力式錨碇結(jié)構(gòu)受力分析36-42
• 3.2.1 模型尺寸和模型的建立36-39
• 3.2.2 應(yīng)力結(jié)果與分析39-40
• 3.2.3 位移結(jié)果與分析40-42
• 3.3 楔型錨碇結(jié)構(gòu)受力分析42-49
• 3.3.1 模型的尺寸和模型的建立42-46
• 3.3.2 應(yīng)力結(jié)果與分析46-47
• 3.3.3 位移結(jié)果與分析47-49
• 3.4 常規(guī)性重力式錨碇與楔型錨碇結(jié)果對比與分析49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-53
• 第4章 楔型錨碇結(jié)構(gòu)形式參數(shù)優(yōu)化分析53-78
• 4.1 楔型錨碇結(jié)構(gòu)側(cè)墻形式的參數(shù)優(yōu)化分析53-59
• 4.1.1 不同計算工況的模型尺寸53-54
• 4.1.2 各個工況的應(yīng)力結(jié)果與分析54-55
• 4.1.3 各個工況的位移結(jié)果與分析55-58
• 4.1.4 綜合評價58-59
• 4.2 楔型錨碇結(jié)構(gòu)水平楔型角的參數(shù)優(yōu)化分析59-68
• 4.2.1 不同計算工況的模型尺寸59-60
• 4.2.2 各個工況的應(yīng)力結(jié)果與分析60-62
• 4.2.3 各個工況的位移結(jié)果與分析62-67
• 4.2.4 綜合評價67-68
• 4.3 楔型錨碇結(jié)構(gòu)楔型體長度的參數(shù)優(yōu)化分析68-76
• 4.3.1 不同計算工況的模型尺寸68-69
• 4.3.2 各個工況的應(yīng)力結(jié)果與分析69-71
• 4.3.3 各個工況的位移結(jié)果與分析71-75
• 4.3.4 綜合評價75-76
• 4.4 本章小結(jié)76-78
• 結(jié)論與展望78-80
• 結(jié)論78-79
• 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果84-85
• 附錄A 本文推薦的楔型錨碇的尺寸圖和三維圖85-86

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1 李家平,張子新,黃宏偉,李永盛;寧波慶豐大橋錨碇室內(nèi)相似模型試驗研究[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年08期

2 王宗仁,王崇旭,莊值政,謝明;四渡河橋隧道式錨碇開挖支護工藝[J];施工技術(shù);2005年S1期

3 劉子振;王長征;言志信;;樁臺式錨碇設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用[J];森林工程;2006年03期

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6 白雪o，

本文編號：618705