沿海地区水闸工程服役性能分析研究

发布时间：2020-08-12 20:07

【摘要】：沿海水闸具有挡潮、排涝等重要功能,是沿海地区的经济社会发展以及沿海地区人们的生活的重要保障。然而,由于其工作环境的复杂性沿海水闸的耐久性问题日显突出,一方面,水闸各组成部分出现了破损和老化现象,耐久性损伤已经对钢筋混凝土结构的正常使用寿命和安全造成严重影响;另一方面是结合地方环境特点与工程实践经验开展的水闸安全性态评估技术存在滞后。因此有必要开展水闸服役性能研究,本文主要研究内容如下:(1)探讨了沿海水闸工程运行风险的影响因素,分析了沿海软土地基的特征和危害,讨论了软土地基的处理的方法;研究了混凝土的碳化、氯离子侵蚀和碱骨料反应的作用机理,从而分析其对混凝土耐久性的危害;介绍了海水腐蚀和冻融作用的破坏类型。(2)结合在役水闸沉降实测资料及ABAQUS有限元软件分别计算沿海水闸实际沉降值和理论沉降值,采用指数曲线法、双曲线法和灰色模型GM(1,1)预测法结合沿海水闸实例预测其地基沉降趋势,通过3种方法计算结果精确性对比,分析其在沿海地基沉降预测的可行性。分别对沉降前后水闸闸顶高程、消能情况进行分析计算,从而分析沉降对结构产生的影响。(3)以沿海水闸和内地水闸的实测碳化值为基础,通过研究不同碳化时间作用下的碳化值趋势,以及不同构件的碳化值大小,分析沿海和内地水闸碳化规律差异。建立基于实测数据的碳化预测模型,分析了水闸交通桥的碳化速度。从可靠度角度出发,运用得到的混凝土碳化深度预测模型对钢筋混凝土结构进行了碳化耐久性分析,得到了概率意义下的结构碳化寿命。(4)建立水闸风险因子体系,运用了融合改进模糊层次分析法、权的最小平方法和基于遗传算法的投影寻踪法的水闸工程服役风险因子权重计算方法,研究了云模型的定义、数字特征、计算准则及正向云发生器和逆向云发生器的算法等相关理论,建立了基于云模型的水闸风险分析模型,为管理者决策水闸是否继续维持运行提供理论依据。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV66
【图文】：

由于海边土质较差，观测引用的国家点发生变化，但国家点的高程数据未及时更新，逡逑致使工程各点位移量数值偏差较大。２０１０年，管理所从邻近的另一个国家点复测此点，正了该点高程值，使得工程各点高程呈现较大幅度回归。所以本文采用的沉降数据时间围为２０１１年６月２０日？２０１６年１０月１９日，共１９４９天。选取点１－１、１－２、３－１、３－２、５－３５￣４为研宄对象，具体沉降实测值见表３．１，对应的沉降过程线见图３－２。逡逑逦表３．１各观测点实测沉降值＿－－

从图中六个测点沉降随时间的变化曲线可以看出，闸底板的沉降逐渐趋于稳定，六个逡逑点的沉降变化规律具有相似性，随着时间变化沉降速率逐渐减小。同一时刻各点的沉降量逡逑差值较小，并且可以看出底板中心处的沉降量相较于两侧沉降量相对偏高一些，但不超过逡逑３０＿。求各测点顺水流方向和垂直水流方向的沉降差值，顺水流方向三组观测点的沉降逡逑差值分别为５ｍｍ，６ｍｍ，５ｍｍ；垂直水流方向两组观测点的沉降值分别为２８ｍｍ、１７ｍｍ。逡逑沉降差值较小，闸室底板整体沉降较均匀。各测点最新观测的沉降值最小为４２２．０ｍｍ，根逡逑据《水闸设计规范》（ＳＬ２６５－２０１６）可知［６９］，天然土质地基上的水闸地基最大沉降量不宜逡逑超过１５０ｍｍ，然而各观测点的沉降值均远大于规范允许值，则结构沉降情况不符合要求。逡逑３．２水闸沉降数值计算逡逑３．２．１模型的建立逡逑采用三维有限元软件ＡＢＡＱＵＳ进行沉降计算，在建立模型的时候，地基模型尺寸的逡逑选取对计算结果会产生一定的影响。为了能使计算结果能更贴切实际情况，根据《结构模逡逑型和试验技术》中对模型尺寸选取的要求，当地基单边尺寸为结构基础单边尺寸的１￣５倍逡逑

逦王洁沿海地区水闸工程服役性能分析研宄逦２１逡逑全约束。结构采用六面体单元网格，其中Ｃ３Ｄ８Ｒ单元８３２３０个，节点总数１２５９８４个。闸逡逑室及沉井三维有限元模型见图３－３，结构整体三维有限元模型见图３－４。逡逑＾＾８邋＿逡逑图３－３闸室及沉井三维有限元模型图逡逑

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本文编号：2790966