卸荷式整体船闸闸室试验研究
发布时间:2020-12-22 13:32
卸荷式船闸闸室结构是船闸设计一种新型结构,具有减小闸墙土压力、调整结构内力分布、改善结构变形、提高闸室抗浮能力等优点。但因结构受力复杂,目前仍存在设计理论不完善、分析计算方法不成熟的问题。本文通过模型试验、结合数值模拟,深入研究卸荷式闸室墙后土压力分布规律、探讨卸荷板合理埋深和宽度,对进一步完善工程设计理论和方法具有理论意义和实践价值。通过开展卸荷板埋深位置在上墙高度h1与下墙高度h2之比为4/6处的模型试验,在此条件上改变卸荷板宽度与闸墙高度的比值,探究了合理的卸荷板宽度取值问题;研究了卸荷式船闸闸室卸荷板上下墙体土压力和闸墙变形规律,在此基础上提出上下墙土压力近似计算公式并进行了合理性验证。采用ABAQUS有限元软件对卸荷式船闸闸室结构进行了多组工况数值模拟计算(包括卸荷板埋深位置为h1/h2=4/6、5/5、6/4工况),并将已有试验结果与数值模拟结果进行了对比,对比表明数值模拟结果和模型试验结果能够相互印证。基于此,对3种卸荷板埋深位置工况进行了结果分析,分析表明卸荷板埋深位置为h1/h2=5/5时结构受力变形最为合理。结合试验实测结果,以墙后土压力和墙体位移的大小为评判指标,...
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2刘福臣等提出的带减压平台挡墙土压力计算示意图??
qKa+yiWh})/i???.??qKa*yffJCa?I??图1.4陈汉杰提出的卸荷式扶壁挡墙土压力计算示意图??Fig?1.4?The?schematic?diagram?of?earth?pressure?calculation?for?unloading?buttress?retaining?wall??proposed?by?Chen?Hanjie??Chauhan等(2015)?14?对设置了两个卸荷板的刚性挡土墙土压力分布进行了??数值模拟分析,研究表明,当设置多个卸荷板时,墙后土压力分布依旧呈阶梯型,??且每个卸荷板对下部土体均具有遮帘效果。??王骑虎(2015)?通过有限元数值模拟方法,对不同卸荷板宽度时的下墙土压??力、挡土墙稳定性及滑裂面位置等进行了对比分析。结果表明:卸荷板宽度增加,??下墙土压力随之减小;设置卸荷板可以提高挡土墙的安全系数。??1.3存在的问题??目前对于卸荷式挡土墙的理论分析和模型试验研究都已经比较成熟,取得了??丰硕的成果,且己经广泛应用于工程实际中。而对于将卸荷板应用到闸室设计中去??的相关研究较少,还处于探索阶段,仍存在以下几个方面的问题:??1、
?37.0?0.09%?彡2.0??在制备完成的砂土中取4处试样,进行室内土工试验并算出平均值,得出砂??性土颗粒级配曲线如图2.1所示。砂性土不均匀系数Cu=4.53,曲率系数Cc=2.19。??直剪试验是在应变控制式直剪仪上进行的,剪切速率为0.8mm/min,砂土的应力??—应变关系如图2.2所示,直剪试验结果如图2.3所示。??100?1||||||?I?Njinim?IIIIIH?IIIIHI??^?80??????^?\??m?60????—\????w?\??n?\??S?\??-H?4〇?……???V-……????W?\????V??^?20??……?!丨????〇?111111???川」11???11111???111111??10?1?0.1?0.01?0.001??粒径(mm)??图2.1颗粒级配曲线??Fig?2.?1?Par
【参考文献】:
期刊论文
[1]峡江枢纽船闸平面布置及闸室结构优化[J]. 罗少桢,韩巍巍,汤建宏,袁和平. 水运工程. 2016(S1)
[2]南坪船闸工程重要性及创新设计[J]. 姜满山,李夫仲. 工程与建设. 2016(01)
[3]船闸闸室的施工优化研究[J]. 朱庆华,康立荣,秦忠国. 中国水运(下半月). 2016(03)
[4]卸荷板对挡土墙土压力及稳定性的影响分析[J]. 王骑虎. 公路交通科技(应用技术版). 2015(09)
[5]卸荷板式扶壁挡土墙的卸荷效应分析[J]. 陈汉杰. 广东水利水电. 2015(01)
[6]扶壁挡土墙卸荷板设计研究[J]. 吴海根. 现代交通技术. 2014(02)
[7]重力式挡土墙卸荷平台的合理位置[J]. 孟耀东,王晨曦. 土工基础. 2014(02)
[8]施工方法对整体式闸室墙后土压力的影响分析[J]. 陶桂兰,袁炼. 水利与建筑工程学报. 2013(03)
[9]设置卸荷板的扶壁式挡土墙的特殊应用[J]. 彭磊,任长青,乌一东. 建筑结构. 2013(S1)
[10]整体式船闸闸室结构宽高比取值分析[J]. 张庆亮,杨斌. 吉林水利. 2012(12)
博士论文
[1]衡重式桩板挡墙变形性状的研究[D]. 胡云龙.中国铁道科学研究院 2013
[2]衡重式桩板挡墙受力特性及破坏机理的研究[D]. 胡荣华.中国铁道科学研究院 2011
硕士论文
[1]装配式卸荷板挡土墙设计优化[D]. 付棒.江苏科技大学 2018
[2]高边坡条件下混合式船闸闸室墙有限元模拟及结构优化研究[D]. 张京娥.重庆交通大学 2016
[3]衡重式桩板挡墙的模型试验研究[D]. 刘永春.中国铁道科学研究院 2010
[4]我国交通能源需求建模及实证研究[D]. 季玉华.重庆大学 2006
本文编号:2931848
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2刘福臣等提出的带减压平台挡墙土压力计算示意图??
qKa+yiWh})/i???.??qKa*yffJCa?I??图1.4陈汉杰提出的卸荷式扶壁挡墙土压力计算示意图??Fig?1.4?The?schematic?diagram?of?earth?pressure?calculation?for?unloading?buttress?retaining?wall??proposed?by?Chen?Hanjie??Chauhan等(2015)?14?对设置了两个卸荷板的刚性挡土墙土压力分布进行了??数值模拟分析,研究表明,当设置多个卸荷板时,墙后土压力分布依旧呈阶梯型,??且每个卸荷板对下部土体均具有遮帘效果。??王骑虎(2015)?通过有限元数值模拟方法,对不同卸荷板宽度时的下墙土压??力、挡土墙稳定性及滑裂面位置等进行了对比分析。结果表明:卸荷板宽度增加,??下墙土压力随之减小;设置卸荷板可以提高挡土墙的安全系数。??1.3存在的问题??目前对于卸荷式挡土墙的理论分析和模型试验研究都已经比较成熟,取得了??丰硕的成果,且己经广泛应用于工程实际中。而对于将卸荷板应用到闸室设计中去??的相关研究较少,还处于探索阶段,仍存在以下几个方面的问题:??1、
?37.0?0.09%?彡2.0??在制备完成的砂土中取4处试样,进行室内土工试验并算出平均值,得出砂??性土颗粒级配曲线如图2.1所示。砂性土不均匀系数Cu=4.53,曲率系数Cc=2.19。??直剪试验是在应变控制式直剪仪上进行的,剪切速率为0.8mm/min,砂土的应力??—应变关系如图2.2所示,直剪试验结果如图2.3所示。??100?1||||||?I?Njinim?IIIIIH?IIIIHI??^?80??????^?\??m?60????—\????w?\??n?\??S?\??-H?4〇?……???V-……????W?\????V??^?20??……?!丨????〇?111111???川」11???11111???111111??10?1?0.1?0.01?0.001??粒径(mm)??图2.1颗粒级配曲线??Fig?2.?1?Par
【参考文献】:
期刊论文
[1]峡江枢纽船闸平面布置及闸室结构优化[J]. 罗少桢,韩巍巍,汤建宏,袁和平. 水运工程. 2016(S1)
[2]南坪船闸工程重要性及创新设计[J]. 姜满山,李夫仲. 工程与建设. 2016(01)
[3]船闸闸室的施工优化研究[J]. 朱庆华,康立荣,秦忠国. 中国水运(下半月). 2016(03)
[4]卸荷板对挡土墙土压力及稳定性的影响分析[J]. 王骑虎. 公路交通科技(应用技术版). 2015(09)
[5]卸荷板式扶壁挡土墙的卸荷效应分析[J]. 陈汉杰. 广东水利水电. 2015(01)
[6]扶壁挡土墙卸荷板设计研究[J]. 吴海根. 现代交通技术. 2014(02)
[7]重力式挡土墙卸荷平台的合理位置[J]. 孟耀东,王晨曦. 土工基础. 2014(02)
[8]施工方法对整体式闸室墙后土压力的影响分析[J]. 陶桂兰,袁炼. 水利与建筑工程学报. 2013(03)
[9]设置卸荷板的扶壁式挡土墙的特殊应用[J]. 彭磊,任长青,乌一东. 建筑结构. 2013(S1)
[10]整体式船闸闸室结构宽高比取值分析[J]. 张庆亮,杨斌. 吉林水利. 2012(12)
博士论文
[1]衡重式桩板挡墙变形性状的研究[D]. 胡云龙.中国铁道科学研究院 2013
[2]衡重式桩板挡墙受力特性及破坏机理的研究[D]. 胡荣华.中国铁道科学研究院 2011
硕士论文
[1]装配式卸荷板挡土墙设计优化[D]. 付棒.江苏科技大学 2018
[2]高边坡条件下混合式船闸闸室墙有限元模拟及结构优化研究[D]. 张京娥.重庆交通大学 2016
[3]衡重式桩板挡墙的模型试验研究[D]. 刘永春.中国铁道科学研究院 2010
[4]我国交通能源需求建模及实证研究[D]. 季玉华.重庆大学 2006
本文编号:2931848
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2931848.html