涉水桩基冲刷深度预测及安全性能评估

发布时间：2022-07-29 18:23

　　近年来,由于水流冲刷,发生了大量桥毁事故。冲刷现象主要发生于水下,对桥梁破坏具有高度隐蔽性,严重威胁了桥梁结构安全和使用者的安全。因此,对桥梁桩基冲刷深度进行预测并进行安全性能评估具有十分重要的意义。本文主要针对江西赣江流域的桥梁,对目前桩基冲刷深度计算上存在的不足及冲刷后的安全性能评估展开了研究,具体研究内容和结论如下:（1）分析冲刷机理,对国内冲刷公式进行工程实例计算,并与实际河床下切深度作对比。计算结果表明,从已有的冲刷公式计算不能反映真实的桩基裸露深度。（2）对赣江流域水文站的水文资料进行调查,分析赣江流域河床下切原因。并对现有的冲刷计算公式提出修正。（3）建立midas civil桥梁下部有限元模型,分别研究不同冲刷深度受力情况,来评估冲刷对桩基力学性能的影响。计算结果表明:冲刷会导致桩身内力增大,但仍在安全范围内,对桥梁安全不构成威胁;墩顶位移大幅增加,超出安全范围,会对上部结构产生较大影响。（4）对已有的桩基加固技术提出改进,并对增大截面加固法和玻纤套筒加固方法进行数值模拟计算来评估加固效果。计算结果表明:增大截面加固法可使墩顶位移恢复安全值,能达到加固效果,适用于各种工... 

【文章页数】：86 页

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 河床冲刷的研究现状
        1.2.2 冲刷对桩基承载性能的研究现状
        1.2.3 桩基加固技术的研究现状
    1.3 本文主要研究工作
第2章 河床冲刷机理及计算
    2.1 自然冲刷
    2.2 般冲刷
    2.3 局部冲刷
    2.4 桥梁桩基冲刷调查
    2.5 工程案例分析
        2.5.1 工程概况
        2.5.2 冲刷计算分析
    2.6 本章小结
第3章 冲刷深度的影响因素分析及预测
    3.1 赣江流域自然地理环境概述
    3.2 赣江河床演变分析
        3.2.1 资料来源
        3.2.2 河床演变规律分析
            3.2.2.1 河底平均高程变化规律
            3.2.2.2 河流断面面积变化规律
        3.2.3 分析结果
    3.3 赣江河床下切原因分析
    3.4 采砂引起的河床下切深度计算
        3.4.1 输(采)砂平衡关系
            3.4.1.1 基于供给端采砂量估计
            3.4.1.2 基于需求端采砂量估计
            3.4.1.3 供给端和需求端结果比较
            3.4.1.4 河床下切深度计算
        3.4.2 采砂坑引起的溯源冲刷
            3.4.2.1 溯源冲刷机理
            3.4.2.2 溯源冲刷深度计算
            3.4.2.3 案例计算
    3.5 桩基冲刷深度修正与预测
    3.6 本章小结
第4章 冲刷对桩基安全性能的影响
    4.1 计算模型的建立
        4.1.1 工程概况
        4.1.2 桩工作用模拟
        4.1.3 桩基轴向受压承载力计算
        4.1.4 有限元模型建立
    4.2 冲刷深度对桩基性能的影响
        4.2.1 冲刷参数确定
        4.2.2 冲刷前受力分析
        4.2.3 冲刷8m受力分析
        4.2.4 冲刷4m受力分析
        4.2.5 结果分析与比较
    4.3 本章小结
第5章 桩基加固及效果评价
    5.1 一种既有群桩基础桩顶缺陷维修加固装置
    5.2 一种桥梁涉水桩基玻璃纤维复合材料加固新技术
        5.2.1 施工工艺介绍
        5.2.2 玻纤套筒连接新方法
        5.2.3 玻纤套筒定位新方法
    5.3 增大截面加固法加固效果评价
        5.3.1 冲刷8m加固后受力分析
        5.3.2 冲刷4m加固后受力分析
        5.3.3 结果分析与比较
    5.4 玻纤套筒加固法加固效果评价
        5.4.1 等效截面换算
        5.4.2 冲刷8m加固后受力分析
        5.4.3 冲刷4m加固后计算分析
        5.4.4 结果分析与比较
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3666949