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吹砂围堰对现浇桥梁施工和受力性能影响研究
| 论文题名： | 吹砂围堰对现浇桥梁施工和受力性能影响研究 |
| 关键词： | 吹砂围堰;变形控制;现浇连续梁;桥梁施工;受力性能 |
| 摘要： | 吹砂围堰是以“模袋砂”为防护边坡，堤心采用水力吹填海砂的方式而建成一种人造围堰形式。作为一种新型的施工技术，吹砂围堰由于施工周期短、工程造价底、取材方便、环境污染小等优点，正在被广泛的应用在江、河、湖、海的围堰工程建设中。近年来，许多工程尝试性的将吹砂围堰作为现浇结构桥梁支架的人造地基。但是，其承载能力及变形性能能否满足要求还鲜有人研究。论文以唐山市纳潮河2＃大桥为工程依托，研究了模袋砂的增强机理，运用ANSYS软件建立围堰有限元模型，分析了在支架和上部结构作用下围堰的变形性能，并分析了不同施工阶段围堰沉降对主梁受力性能的影响。 首先，通过理论分析研究了模袋砂的增强机理，提出了在不同埋深条件下模袋内填充砂的等效粘聚力计算公式;推导出模袋砂在自重和填充内压作用下的形状公式;分析围堰护坡顶宽度、单个管袋高度、边坡坡度和边坡高度等对围堰砂袋挤出稳定性的影响。 其次，运用有限元软件建立单个充砂袋的有限元模型，分析了在自重及外荷载作用下砂袋内填充砂的应力和应变分布规律;并通过建立围堰有限元模型，研究了在不同厚度的混凝土板和钢垫梁刚度条件下围堰的竖向、横向变形规律;根据桥梁实际施工方式，分别计算围堰沉降在主梁浇筑时、早龄期阶段对截面开裂影响，并分析早期沉降引起线形误差对结构后期受力影响，根据计算结果对施工阶段提出合理建议。 最后，通过对围堰沉降实测值的分析发现，围堰早期沉降快，沉降稳定周期长，主要表现为前200天围堰沉降基本达到最终沉降值的90％;在200～900天之间围堰沉降还在缓慢发展，900天以后围堰沉降基本稳定;通过对围堰两侧和围堰中间沉降观测数据对比发现，围堰中间早期沉降速率小于两侧沉降速率，但是后期沉降速率略大于围堰两侧沉降速率，这主要是因为围堰中央排水条件较差，固结沉降发展较缓。 吹砂围堰在纳潮河2＃桥南北两岸浅水区引桥施工中，通过清除淤泥和布置如安排等措施，有效的降低了围堰沉降并提高了围堰安全性，取得良好的应用效果，可以为以后类似工程提供借鉴。 |
| 作者： | 张春元 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 钱永久 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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