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沉井基础的空间有限元数值模拟分析
| 论文题名： | 沉井基础的空间有限元数值模拟分析 |
| 关键词： | 沉井基础;受力特性;有限元分析;数值模拟;桥梁施工 |
| 摘要： | 随着桥梁施工技术的快速发展，沉井基础被更多应用于诸多大型桥梁结构之中。然而，对于沉井基础数值分析的研究仍然没有较大进展，对沉井基础的计算还在沿用传统的近似计算法，对沉井基础在下沉过程中的受力分析还不明确。鉴于以上问题，本文对沉井基础的受力特性做了进一步深入的研究，具体内容概括如下: 1、介绍了沉井的基本构造以及组成部分。阐述了沉井基础的适用范围以及在下沉过程中遇到的问题和解决的方法。在受力分析的基础上，利用数值计算的结果说明沉井在下沉过程中遇到的问题。 2、对于沉井在下沉施工过程中的受力进行了总结与分析。根据刃脚反力的计算理论，建立一个完善的力学模型体系。利用该模型及前人已建立的模型，针对同一工程项目分析了刃脚反力、侧摩阻力、下沉系数与下沉深度之间的关系。 3、以某工程为例，对其进行了下沉验算、整体性承载力验算及稳定性计算，验证计算结果是否满足《公路桥梁地基基础设计规范》的要求。计算结果偏于保守，在满足桥规允许承载力的前提下改变材料属性，可供工程设计参考。 4、针对此工程实例，通过有限元建模分析，模拟出沉井基础在成桥状态下的受力状态，得出在不同工况下刃脚处的应力变化趋势，分析了不同混凝土强度对沉井基础底部受力的影响、不同钢筋直径对沉井基础底部受力的影响，不同刃脚度数对基底应力的影响，并提出其在施工过程中应注意的问题。将规范法的计算结果与有限元的计算结果进行对比，提出了规范法计算结果与有限元计算结果的差异，验证了规范法计算的保守性，并给出了部分建议，可供工程施工参考。 |
| 作者： | 施文龙 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙学先 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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