沉井动态下沉侧摩阻力空间分布大型模型试验研究

发布时间：2024-06-14 21:37

　　随着经济的发展,我国深水大跨桥梁建设如火如荼,沉井作为可靠的深基础形式得到广泛应用。深水大截面沉井下沉过程中侧壁摩阻力大小及分布是其结构设计以及各种助沉措施选取的重要依据。本文以沪通长江大桥29#主墩沉井为背景,开展深水大截面沉井模拟下沉试验,分析试验所测数据,讨论沉井侧壁摩阻力变化及分布,主要研究内容和所得结论如下:(1)沉井侧壁有效应力受下沉速率、压力松弛、倾斜、翻砂突沉等因素影响;沉井下沉速率加快,井壁有效应力减小;吸泥取土会造成沉井底部压力松弛,使侧壁有效应力的分布形式发生改变;沉井姿态的改变会引起倾斜的两侧壁有效应力的增减相互对应;翻砂发生前有效应力迅速上升,翻砂发生后有效应力又迅速下降,降幅大于40%。(2)沉井侧壁有效应力沿井壁先增大后减小;停止吸泥取土时,沉井侧壁有效应力分布形式仍保持动态下沉中的分布形式;沉井停止吸泥取土并向稳定状态转变的过程中,压力松弛效应逐渐恢复,侧壁有效应力减小。(3)沉井动态下沉中,倾斜会引起侧壁有效应力分布的改变,沉井上部挤土会使该侧应力极值点上移,下部挤土会使该侧应力极值点下移,挤土产生的增大土压力可以达到对应侧主动土压力的3-4倍左右。(...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 沉井的分类
        1.1.2 沉井结构及助沉措施
        1.1.3 沉井在国内外工程中的应用
    1.2 课题来源及研究意义
        1.2.1 工程概况
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 模型试验
        1.3.2 现场监测
        1.3.3 理论分析
        1.3.4 数值模拟
    1.4 本文主要研究内容
第2章 模拟下沉试验方案
    2.1 试验介绍
    2.2 试验组成
    2.3 井壁上传感器布置
    2.4 固液循环系统及操作流程
        2.4.1 固液循环系统
        2.4.2 试验操作流程
    2.5 试验用砂参数
    2.6 小结
第3章 侧壁摩阻力竖向分布
    3.1 沉井动态下沉过程
        3.1.1 试验过程概况
        3.1.2 动态下沉分析
    3.2 侧壁有效应力分布
        3.2.1 沉井姿态数据
        3.2.2 有效应力数据选取
        3.2.3 有效应力分析
    3.3 倾斜对井壁压力影响探讨
        3.3.1 有效应力数据选取
        3.3.2 有效应力分析
        3.3.3 现场监测倾斜对侧壁压力影响
    3.4 小结
第4章 沉井侧壁摩阻力计算新方法及现场校核
    4.1 侧摩阻经验分布与试验分布
    4.2 基于台阶影响的侧摩阻力计算新模型
        4.2.1 侧壁各处摩阻力计算
        4.2.2 侧壁摩阻力分区
        4.2.3 侧壁摩阻力台阶影响
        4.2.4 侧摩阻力计算新模型
    4.3 现场监测侧壁摩阻力校核
        4.3.1 现场传感器布置
        4.3.2 监测结果校核
    4.4 小结
第5章 侧壁摩阻力横向分布
    5.1 下沉稳定期
        5.1.1 稳定期有效应力竖向分布
        5.1.2 稳定期有效应力横向分布
    5.2 动态下沉阶段
    5.3 准静态阶段
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3994456