探究斜坡基于水岩相互作用库岸边坡稳定性和架空斜坡式码头结构特性科技

更新时间:2024-02-18 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:百色水利枢纽运转后,云南省富宁港区将受到高水位的长期浸泡和库水位周期性涨落影响,库岸岩土体力学性能将发生显著转变,继而影响岸坡及码头结构物的整体稳定性。为进一步量化浅析水岩相互作用下岩土体力学性能变化特点、岸坡稳定性变化走势及码头结构力学特点的变化方式,文章以富宁港一期工程中通用泊位为依托,探讨了港区库岸边坡稳定性及架空斜坡码头结构特性在库水位周期性循环作用下的变化特点,并根据港区地质灾害治理与码头结构功能相协调的原则提出初步的一体化探讨方式,为相似工程的设计提供参考依据。文章通过现场调研取样,结合室内力学试验,浅析总结了岩土体强度参数及变形参数的变化规律。利用有限元数值模拟,对天然岸坡稳定性及码头结构的受力特性进行了较为系统探讨和总结。论文主要探讨内容及结论如下:(1)基于广义的水岩相互作用,对港区岩土体与库水位的循环作用方式进行了探讨,并设计出水岩相互作用的试验案例。根据试验采集数据进行统计浅析及工程转化,构建出泥岩、砂岩及粘性土的强度及变形参数回归模型,同时对岩土体的损伤衰变进行比较浅析,得到岩土体各参数在水循环作用下的系统变化特点。(2)通过有限元强度折减法计算了库岸边坡在库水位循环作用下的安全系数及可靠度。基于安全系数及可靠度的变化特点得到了库岸边坡的稳定性演变规律及失稳破坏方式。(3)考虑桩与岩土体的相互作用形式,利用有限元法进行界面之间的接触浅析,对水岩相互作用下的架空斜坡码头整体性能变化特点进行探讨。通过计算得到了岸坡变形特点,码头结构变形方式,桩身水平位移,挡墙沉降以及桩身、连续梁的弯矩、剪力、轴力在不同次数水循环作用下的变化规律。(4)根据岸坡治理与码头结构物受力特点,对码头的结构形式进行探讨,提出码头的加固处理及改善案例,并基于岸坡与码头结构物功能协调性进行了一体化的初步探讨。关键词:水岩相互作用论文力学性能论文库岸边坡论文架空斜坡码头论文有限元论文一体化论文
本论文由www.808so.com摘要3-4
ABSTRACT4-9
第一章 绪论9-21
1.1 不足的提出及探讨作用9-10
1.2 国内外探讨近况及有着不足10-19
1.2.1 水循环作用下岩土体力学性能探讨近况10-13
1.2.2 水循环作用下库岸边坡稳定性探讨近况13-15
1.2.3 库水位涨落下架空斜坡码头整体性能探讨近况15-18
1.2.4 库岸边坡与码头结构一体化方式探讨18-19
1.3 论文主要探讨内容及探讨策略19-21
第二章 干湿循环作用下岩土力学性能探讨21-51
2.1 港区码头地质特点21-22
2.2 基于水岩相互作用的岩石力学性能探讨22-29
2.2.1 试验基本原理22-24
2.2.2 试验设计及准备24-25
2.2.3 试验历程及结果25-26
2.2.4 岩石试验结果浅析26-29
2.3 岩体力学性能参数的选取29-42
2.3.1 岩石与岩体区别29-30
2.3.2 岩体力学参数取值的国内外探讨近况30
2.3.3 岩体力学参数取值一般策略介绍30-36
2.3.4 基于经验策略的港区岩体综合强度参数的确定36-42
2.4 干湿循环下土体参数的确定42-45
2.4.1 试验设计历程及结果42-43
2.4.2 残坡积土在干湿循环下力学特性探讨43-45
2.5 干湿循环下岩土变异特点45-47
2.6 干湿循环下岩土体损伤探讨47-49
2.7 本章小结49-51
第三章 水循环作用下库区岸坡稳定性浅析51-70
3.1 水循环作用下库岸边坡失稳机理浅析51-52
3.2 库岸边坡稳定性浅析策略52-53
3.3 基于水与岩土相互作用的库岸稳定性浅析53-62
3.3.1 港区库岸边坡地质特点54
3.3.2 有限元法进行边坡稳定性浅析的特点54
3.3.3 有限元强度折减法基本原理54-55
3.3.4 本构模型及屈服准则55-57
3.3.5 库岸边坡稳定性计算57-62
3.4 基于水与岩土相互作用的库岸可靠性浅析62-68
3.4.1 库岸边坡可靠度计算策略63-64
3.4.2 Rosenbleuth 法基本原理及计算历程64-65
3.4.3 库岸边坡可靠度计算结果65-68
3.5 本章小结68-70
第四章 基于岩土体强度退化的架空斜坡码头整体性能浅析70-97
4.1 港区通用泊位自然条件70-71
4.1.1 架空斜坡码头基本特点70-71
4.2 架空斜坡码头三维有限元计算模型71-74
4.2.1 ANSYS 软件运用领域及基本功能71
4.2.2 ANSYS 有限单元法的浅析历程71-72
4.2.3 架空斜坡码头有限元浅析常用单元及策略72-74
4.3 架空斜坡码头有限元模型74-75
4.4 架空斜坡码头整体性能浅析75-95
4.4.1 桩的水平位移80-82
4.4.2 桩顶沉降特点82-83
4.4.3 挡土墙位移变化特点83-84
4.4.4 桩基、轨道梁的弯矩、剪力及轴力变化特点84-95
4.5 本章小结95-97
第五章 库岸边坡与码头结构一体化方式探讨97-108
5.1 岸坡与码头结构一体化设计内涵和作用97
5.2 码头结构对岸坡影响浅析97-102
5.2.1 码头结构对岸坡变形影响99-101
5.2.2 码头结构对岸坡岩体土体应力影响101-102
5.3 岸坡与码头结构一体化方式运用102-106
5.3.1 护岸挡墙优化形式探讨102-105
5.3.2 码头结构与岸坡一体方式探讨105-106
5.4 港口综合功能的一体化方式106-107
5.5 本章小结107-108
第六章 结论及展望108-111
6.1 结论108-109
6.2 进一步工作的展望109-111
致谢111-112
参考文献112-119
在学期间发表的论文119
在学期间参与的科研项目119

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