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宽边滩大落差浮码头定位桩结构承载性能研究
| 论文题名： | 宽边滩大落差浮码头定位桩结构承载性能研究 |
| 关键词： | 宽边滩;大落差浮码头;定位桩;结构承载;荷载效应;三维有限元模型 |
| 摘要： | 随着我国水运交通运输业的迅速发展，各种类型的码头不断建设，新型码头结构不断出现。长江上游地区为山区河流，水位落差大，在边滩宽阔的地方适宜建设浮码头。目前的浮码头大多采用传统的人力或机械动力来实现钢引桥升降，不仅需要专人管理，而且钢引桥升降较为繁琐，影响装卸效率。 本文结合水利水运工程教育部重点实验室基金资助项目，以重庆海螺水泥厂专用码头为依托工程，研究利用钢导桩定位浮趸提升钢引桥这种无动力自动升降的大水位差新型浮码头结构，其中定位桩是最重要的连接钢引桥一浮趸一趸船的构件，其结构承载性能直接影响到浮码头安全。 针对长江上游山区河道地质基础条件好，多采用单桩型定位桩的特点，首先分析了定位桩受到的多种荷载值大小，应用弹性地基反力法（m法）计算得出了单桩型定位桩在复杂荷载条件下的变形及沿深度的荷载效应。建立了桩土耦合分析三维有限元模型，桩周土体作为桩的约束介质出现，同时土体被离散为通过结点联系的一系列有限单元集合体，在桩、土界面上使用接触单元来模拟二者的相互作用问题。模拟得出了不同荷载条件、不同水位工况下定位桩的荷载响应，包括特征值桩轴力Ay、桩截面剪力SFx和SFy、桩截面弯矩Mz及水平位移值，比较分析了这些特征值沿桩身掩埋深度的变化规律、破坏型式及薄弱环节，并与m法计算结果进行了对比分析。探讨了影响内力的控制因子及其对定位桩结构安全的敏感性。研究结果表明，在复杂荷载环境下，影响定位桩承载性能的控制因子为桩径、桩的相对刚度、桩土摩擦系数和桩长等。通过优化定位桩结构型式，能满足不同荷载下正常使用要求。 |
| 作者： | 牛军伟 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 缪吉伦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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