鋼護(hù)筒嵌巖樁框架碼頭樁柱與聯(lián)系撐節(jié)點受力特性研究.pdf

1、鋼護(hù)筒嵌巖樁框架結(jié)構(gòu)作為一種新的碼頭結(jié)構(gòu)型式在內(nèi)河港口碼頭建設(shè)中應(yīng)用廣泛。鋼護(hù)筒嵌巖樁框架碼頭共設(shè)兩層縱橫聯(lián)系撐，上層為鋼筋混凝土縱橫撐，下層為鋼縱橫撐，在復(fù)雜的受力條件下，框架碼頭節(jié)點的受力狀況對碼頭結(jié)構(gòu)受力起控制作用，但目前針對框架碼頭結(jié)構(gòu)節(jié)點受力的研究成果比較匱乏。本文基于“十二五”國家科技支撐計劃課題“山區(qū)河流渠化河段港口碼頭建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”，通過大比尺(1:10)室內(nèi)模型試驗、數(shù)值模擬等方法對框架碼頭節(jié)點的受力特性進(jìn)行了研究

2、。主要研究工作及成果如下:
　　(1)以碼頭結(jié)構(gòu)整體模型為依托，制定了碼頭節(jié)點的試驗方案。試驗共布置了104個測點，設(shè)置了7種撞擊力加載工況，得到了不同荷載工況下節(jié)點各組成構(gòu)件的應(yīng)變以及構(gòu)件橫截面的剪應(yīng)力分布情況。
　　(2)基于模型試驗，揭示了鋼護(hù)筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點、鋼護(hù)筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐節(jié)點的應(yīng)力應(yīng)變特性。撞擊力作用下，鋼—鋼節(jié)點各構(gòu)件橫截面剪應(yīng)力由大到小依次為鋼橫撐、鋼縱撐、鋼護(hù)筒;鋼—砼節(jié)點各構(gòu)件橫截面剪

3、應(yīng)力由大到小依次為鋼護(hù)筒、立柱、鋼筋混凝土橫撐、鋼筋混凝土縱撐。對鋼—鋼節(jié)點間鋼橫撐進(jìn)行應(yīng)變分析，得到了撞擊力在各節(jié)點間沿傳遞路徑呈減小趨勢。
　　(3)通過分析不同撞擊水位下對節(jié)各構(gòu)件的應(yīng)變曲線，獲得了撞擊力作用水位變化對節(jié)點各構(gòu)件、樁身、排架受力的影響規(guī)律。對于鋼—鋼反L型節(jié)點，鋼橫撐隨應(yīng)變作用水位的降低而增大，鋼縱撐應(yīng)變隨作用水位的降低而減小;對于鋼—鋼L型節(jié)點，鋼橫撐應(yīng)變隨作用水位的降低逐漸減小，鋼縱撐應(yīng)變受作用水位變化影

4、響較小。鋼護(hù)筒的應(yīng)變在與鋼縱撐形成節(jié)點處會發(fā)生突變，且撞擊力作用點離節(jié)點所在位置越近，鋼護(hù)筒應(yīng)變值突變越明顯。碼頭結(jié)構(gòu)排架中，受節(jié)點的影響，在撞擊力作用下產(chǎn)生最大應(yīng)變的樁會發(fā)生改變，高水位撞擊時為最后排樁，低水位撞擊時為最前排樁。
　　(4)在合理選取材料本構(gòu)關(guān)系模型和鋼護(hù)筒與樁芯鋼筋混凝土接觸關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了鋼—鋼反L型節(jié)點、鋼—砼L型節(jié)點的局部有限元模型并提出了節(jié)點構(gòu)造的優(yōu)化方案，對于鋼—鋼反L型節(jié)點可在鋼縱撐下側(cè)與鋼護(hù)筒