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深水基础钢围堰施工关键技术研究
| 论文题名： | 深水基础钢围堰施工关键技术研究 |
| 关键词： | 双壁钢围堰;封底混凝土;有限元模拟;深水基础承台 |
| 摘要： | 论文依托交通部长湘高速公路两型科技示范项目“深水基础承台施工关键技术研究”,对长湘高速公路湘江特大桥湘江主桥58#、59#主墩承台双壁钢套箱围堰的关键技术进行研究,主要完成的工作及取得的成果如下: (1)概述了钢围堰的结构形式及特点,分析了钢围堰事故发生的主要原因。 (2)对比分析了钢管混凝土之间和封底混凝土与钢护筒之间粘结应力的差异,提出了折减系数的合理值,将已有的钢管混凝土粘结强度应用到钢围堰的设计中,获得了较为准确的封底混凝土与钢护筒之间的粘结应力,与用ANSYS模拟得到的值基本一致。 (3)结合施工现场的特点与第二点得到的粘结应力值,对封底混凝土厚度进行了优化。以经济效益为优化目标函数,以封底混凝土厚度和压重为设计变量,以最不利工况下封底混凝土强度和围堰的稳定要求为约束条件,最后使用MATLAB实现求解。经优化后的封底混凝土厚度较原设计值减少了17%。 (4)采用有限元优化技术,克服第三点数值优化中的强度控制因素只能采用简化的计算的缺点,对封底混凝土进行有限元优化,得到以有限元分析为手段的优化结果。 (5)建立了湘江特大桥湘江主桥双壁钢围堰的有限元模型,计算分析了施工全过程中最不利工况下各构件的应力与变形值,结果表明,钢套箱的整体结构刚度、绝大各构件的强度均能满足要求,为钢围堰的施工提供了技术指导。 (6)探讨了桁架间距和壁板厚度等参数对围堰结构整体受力的影响,获得了有意的结论。 该桥58#、59#主墩承台已于2010年10月施工完毕,研究成果确保了工程的顺利进行,符合经济节约型、环境友好型的两型社会要求,取得了良好的效果。 |
| 作者： | 曾振海 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨美良;夏桂云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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