深水基础围堰施工用钢板桩受力及安全性能分析

发布时间：2017-10-18 22:40

  本文关键词：深水基础围堰施工用钢板桩受力及安全性能分析

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【摘要】：近年来,随着国家经济的快速发展,国家对基础建设的投入逐年加大,一座座桥梁不断跨越河流、湖泊、海湾、峡谷等施工不便利的区域,因此出现了越来越多的深水基础工程。深水基础工程的施工同样需要工作面,因此,如何给深水基础工程提供安全有保障的施工环境成为众多工程师需要解决的问题。使用围堰技术配合管柱、桩基础工程施工,有效的为施工过程提供了便利的工作面,对问题的解决起到了很大的帮助。防水围堰的目的主要是防水、防土,有的时候还要防止冲刷、滑坡等,围堰配合施工,就是要堰外的水土不要大量的涌入堰内,待施工作业结束后,围堰部分可以拆除,防止其堵塞水流和航道。围堰施工有多种形式,文中根据相关规范及行业经验,结合各种围堰结构的特点和施工地区的环境,详细分析了各种围堰结构的适用范围。围堰施工过程存在很多技术难题,文中针对常见施工问题提出了解决方案。本文以某大桥主桥桥墩施工为工程实例,对所采用的钢板桩围堰支护结构使用弹性支点法进行受力分析。运用有限元分析软件Midas civil对施工过程中钢板桩的受力及变形进行模拟,根据计算数据,参照相应规范,对钢板桩的强度、刚度、稳定性进行分析,为保证安全施工提供合理化的建议。文中进行了钢板桩围堰设计,制定了钢板桩围堰施工的方案,详细分析了钢板桩在不同工况下的内力计算结果,得出钢板桩在施工过程中的变形情况,对钢板桩的内支撑系统进行了计算,得出内支撑系统布置图。对围堰封底混凝土进行了强度验算,讨论分析了封底混凝土是否需要加入抗拔桩。对钢板桩围堰整体稳定性进行了计算,对基坑底土层的稳定性进行了分析计算,包括土层的抗隆起验算和管涌验算。通过对钢板桩围堰结构的有限元分析,制定相应的监测方案,确定合理的监测顺序和方法,对控制施工成本、进度、质量起到一定的作用,保证施工顺利进行。通过对模拟结果和现场实测结果的对比,表明本文利用Midas建立的模型分析合理,结果可靠,从而为类似的工程实例提供了有益的参考。
【关键词】：围堰 钢板桩 稳定性 Midas civil
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.556
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 选题的背景、意义11-12
• 1.2 国外研究现状12-13
• 1.3 国内研究现状13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 2 围堰支护结构及其计算理论16-31
• 2.1 围堰施工技术16-20
• 2.2 计算理论20-31
• 2.2.1 一般规定20-21
• 2.2.2 土压力计算21-22
• 2.2.3 短期总应力分析22-23
• 2.2.4 长期,有效应力分析23-25
• 2.2.5 集中荷载和线性荷载25-26
• 2.2.6 水压力计算26-27
• 2.2.7 土层中水压力的计算27-28
• 2.2.8 流网28-31
• 3 工程实例分析31-59
• 3.1 工程概况及计算基本参数31-33
• 3.1.1 工程概况31
• 3.1.2 计算基本参数31-33
• 3.2 钢板桩围堰设计及施工方案33-40
• 3.2.1 钢板桩围堰设计33-36
• 3.2.2 计算依据36
• 3.2.3 钢板桩围堰施工方案36-40
• 3.3 钢板桩计算40-59
• 3.3.1 主、被动土压力计算40-41
• 3.3.2 有限元软件Midas civil介绍41
• 3.3.3 钢板桩受力分析41-49
• 3.3.4 内支撑计算49-54
• 3.3.5 封底混凝土强度计算54-56
• 3.3.6 钢板桩稳定性验算56-59
• 4 围堰施工监测59-64
• 4.1 监测的目的和意义59
• 4.2 监测控制59
• 4.3 监测质量保证措施59-61
• 4.4 监测数据分析61-62
• 4.5 误差原因分析62
• 4.6 本章小结62-64
• 5 结论与展望64-66
• 5.1 结论64
• 5.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

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本文编号：1057565