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钢围堰下放过程结构力学行为分析
| 论文题名： | 钢围堰下放过程结构力学行为分析 |
| 关键词： | 双壁钢围堰;接高下沉;结构力学;受力状态;有限元模型 |
| 摘要： | 本文主要以重庆地区某南塔Z09#主墩双壁钢围堰的接高下沉施工过程为工程背景。南塔基础位于靠近南岸的水域中，距规划航道边缘约30m，三峡蓄水时水深约53m。此双壁圆型钢围堰，设计高57.809m，外径直径为47.2m，内径直径约为43.2m。主墩承台为圆形，直径43m，厚8m，承台顶面标高+139.760。承台混凝土为C40混凝土，数量为11617.6m3。受三峡库区补偿调节、蓄洪影响，桥区河段一年之中水位变幅达30m。蓄水期水位较高，最高达174.22m（黄海高程），流速较小，一般在0.5m/s左右;消落期，水位较低，最低至143.76m（黄海高程），最大流速可达2.6m/s;20年一遇洪水水位为164.884m，流速2.0m/s。 钢围堰在高度方向上共分为9个节段，分别为2节刃脚段、4节加强段、2节标准段和1节堰顶段。每节段又分为12个环块（其中刃脚段Ⅰ型分为8个环块），其中刃脚段Ⅰ型高3.2m～9m，刃脚段Ⅱ型高4.79m，加强段高度依次为6m、6m、6.4m和7m，标准段高度均为6m，围堰顶高度为6.619m。 重点介绍了双壁钢围堰的构造特点，指出其具有强度更高的双壁钢壳，可承受更大的围堰内外水头差。其在围堰封底以前的工序简易，加上采用围堰内预留孔，可以尽快封底以安全泄洪。因此，其施工时抽水及泄洪均不受施工水位影响，在任何季节都能进行施工作业。双壁钢围堰较之钢板桩围堰，简化了施工工序，在缩短工期方面有了较大的突破。 本文的研究工作按两条思路进行:一是针对Z09#主墩双壁钢围堰自浮式接高下沉的九个不同工况建立所对应的ANSYS有限元模型进行模拟，通过分析其在自平衡隔舱内外水头差下的受力状态和构件的稳定性，判断出此类大型钢围堰深水域自浮式接高下沉的可行性;二是探寻在自浮式施工方案不满足的情况下，依靠吊索悬吊式施工的过程中的隔舱水位的调节方法并对围堰整体结构各部构件的强度设计提出现实可行的一些建议。保证施工安全的重要意义。通过研究分析，提出可用于双壁钢围堰工程设计的若干建议。 |
| 作者： | 朱奂宇 |
| 专业： | 土木工程；桥梁工程 |
| 导师： | 黄海东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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