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钢护筒嵌岩桩框架码头桩柱与联系撑节点受力特性研究
| 论文题名： | 钢护筒嵌岩桩框架码头桩柱与联系撑节点受力特性研究 |
| 关键词： | 码头建设;钢护筒嵌岩桩;框架结构;节点受力;构造优化 |
| 摘要： | 钢护筒嵌岩桩框架结构作为一种新的码头结构型式在内河港口码头建设中应用广泛。钢护筒嵌岩桩框架码头共设两层纵横联系撑，上层为钢筋混凝土纵横撑，下层为钢纵横撑，在复杂的受力条件下，框架码头节点的受力状况对码头结构受力起控制作用，但目前针对框架码头结构节点受力的研究成果比较匮乏。本文基于“十二五”国家科技支撑计划课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”，通过大比尺(1:10)室内模型试验、数值模拟等方法对框架码头节点的受力特性进行了研究。主要研究工作及成果如下: (1)以码头结构整体模型为依托，制定了码头节点的试验方案。试验共布置了104个测点，设置了7种撞击力加载工况，得到了不同荷载工况下节点各组成构件的应变以及构件横截面的剪应力分布情况。 (2)基于模型试验，揭示了钢护筒嵌岩桩—钢纵横撑节点、钢护筒嵌岩桩—钢筋混凝土纵横撑节点的应力应变特性。撞击力作用下，钢—钢节点各构件横截面剪应力由大到小依次为钢横撑、钢纵撑、钢护筒;钢—砼节点各构件横截面剪应力由大到小依次为钢护筒、立柱、钢筋混凝土横撑、钢筋混凝土纵撑。对钢—钢节点间钢横撑进行应变分析，得到了撞击力在各节点间沿传递路径呈减小趋势。 (3)通过分析不同撞击水位下对节各构件的应变曲线，获得了撞击力作用水位变化对节点各构件、桩身、排架受力的影响规律。对于钢—钢反L型节点，钢横撑随应变作用水位的降低而增大，钢纵撑应变随作用水位的降低而减小;对于钢—钢L型节点，钢横撑应变随作用水位的降低逐渐减小，钢纵撑应变受作用水位变化影响较小。钢护筒的应变在与钢纵撑形成节点处会发生突变，且撞击力作用点离节点所在位置越近，钢护筒应变值突变越明显。码头结构排架中，受节点的影响，在撞击力作用下产生最大应变的桩会发生改变，高水位撞击时为最后排桩，低水位撞击时为最前排桩。 (4)在合理选取材料本构关系模型和钢护筒与桩芯钢筋混凝土接触关系的基础上，建立了钢—钢反L型节点、钢—砼L型节点的局部有限元模型并提出了节点构造的优化方案，对于钢—钢反L型节点可在钢纵撑下侧与钢护筒、钢横撑下侧与钢护筒设置斜撑进行构造优化;对于钢—钢反L型节可选择钢护筒进入钢筋混凝土纵横撑10mm时作为钢护筒钢筋混凝土桩—钢筋混凝土纵横撑连接的L型节点的优化方案。 |
| 作者： | 彭炳力 |
| 专业： | 水利工程；港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘明维 |
| 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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