局部冲刷深度对结构动力特性影响及防冲措施研究

发布时间：2024-01-17 19:33

　　随着经济的飞速发展,我国的基础工程建设稳步跟进,建设技术也日益提高。经过多年的灾害数据统计发现,结构损毁的原因中由局部冲刷造成的占很大的一部分,所以国内外学者们对局部冲刷深度对结构影响的关注度也逐渐提高,并在此方面做了相关研究。桥墩基础局部冲刷深度是确定基础埋深和保证桥梁安全运营的重要参数。随着局部冲刷深度加大,结构基础埋深随之降低,进而造成结构的刚度变化,并对结构的安全性与稳定性产生影响。本文首先针对桥墩基础局部冲刷深度不同的11个计算方法在各公式量纲、一般冲刷深度及河床和河床质方面对局部冲刷深度的影响进行对比分析,结合4个工程算例,选用相适用的公式进行桥墩局部冲刷深度计算,并且对计算结果进行对比分析。而后采用m法依托算例4的局部冲刷深度结果,对工程中每冲刷一米后结构的刚度矩阵进行换算并统计分析其变化规律。为了在局部冲刷深度对结构的影响方面做更进一步的探究,本文借用ANSYS与UM软件对算例4搭建模型进行联合仿真计算,并对现有的防冲措施做了总结介绍。研究表明:(1)对于单墩桥墩模型HEC-18、包尔达柯夫公式相较于我国多种桥墩局部冲刷深度公式,计算较为简便,且HEC-18计算结果偏安...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义与选题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 局部冲刷深度的研究现状
        1.2.2 局部冲刷深度对结构影响研究现状
        1.2.3 防冲措施研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 局部冲刷对等效刚度的影响
    2.1 局部冲刷理论分析
        2.1.1 局部冲刷机理分析
        2.1.2 局部冲刷的影响因素
        2.1.3 局部冲刷计算方法
        2.1.4 不同局部冲刷计算公式对比分析
        2.1.5 复杂桩基承台墩的局部冲刷计算方法
    2.2 土弹性抗力分析
        2.2.1 土的弹性抗力及分布规律
        2.2.2 桩的等效刚度计算
    2.3 本章小结
3 局部冲刷计算分析
    3.1 冲刷公式计算可靠性分析
        3.1.1 算例1:圆柱形单墩
        3.1.2 算例2:经典九柱式圆端形墩
        3.1.3 算例3:跨图库埃库里河怀唐吉公路桥
        3.1.4 算例4:某大桥工程实例
    3.2 等效刚度矩阵
        3.2.1 1号桥墩的刚度矩阵
        3.2.2 2⁸号桥墩刚度矩阵
        3.2.3 桥墩刚度变化规律分析
    3.3 本章小结
4 局部冲刷深度对结构车载动力响应影响分析
    4.1 模型理论依据
        4.1.1 车辆动力学控制微分方程
        4.1.2 桥梁控制微分方程
        4.1.3 轮胎力元模型
        4.1.4 路面不平整度
    4.2 模型搭建
        4.2.1 工程背景
        4.2.2 模型简化与建立
        4.2.3 计算工况
    4.3 冲刷深度对结构位移的影响
        4.3.1 垂向位移分析计算
        4.3.2 横向位移分析计算
    4.4 冲刷深度对结构加速度的影响
        4.4.1 垂向加速度分析计算
        4.4.2 横向加速度分析计算
    4.5 本章小结
5 桥墩防冲措施
    5.1 防冲措施理论
    5.2 防冲措施方法
        5.2.1 实体防冲方法
        5.2.2 减速不冲防护
        5.2.3 植被冲刷防护
        5.2.4 组合冲刷防护
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3879526