航道工程軟體排沉排的受力分析.pdf

1、軟體排是防水流沖刷的保護(hù)結(jié)構(gòu)中最常用、最有效的構(gòu)件之一。它是以土工合成材料加壓重材料制成的系結(jié)式的排體結(jié)構(gòu)。在實(shí)際工程中，用專用的沉排船將軟體排沉放在預(yù)定的位置，覆蓋于可能發(fā)生沖刷的河床或岸坡面上，使河床或岸坡土體與水流隔離開來，免受沖刷。
　　 軟體排在防護(hù)工程中的應(yīng)用日益廣泛，但理論研究長(zhǎng)期落后于工程實(shí)踐的現(xiàn)狀一直存在。在軟體沉排過程中，因?yàn)閷?duì)排體的受力情況認(rèn)識(shí)不足，有可能發(fā)生船舶斷纜、排布撕裂、卡排梁變形和裂痕等問題，從而

2、嚴(yán)重威脅到施工人員的安全。
　　 軟體排沉放過程中由于受水流、風(fēng)浪等多種因素的影響，壓載物對(duì)排體基布及基布上的加筋帶的作用比較復(fù)雜。同時(shí)在實(shí)際施工中，由于鋪排方向可能與水流方向呈任意角度，當(dāng)軟體排在垂直水流方向上的投影面積不為零時(shí)，在動(dòng)水壓力的作用下，即使軟體排的下放速度大于移船速度，軟體排在水中也不可能保持垂直狀態(tài)。首先不考慮動(dòng)水壓力，計(jì)算軟體排在靜水中鋪排時(shí)的受力情況。在此基礎(chǔ)上，分析動(dòng)水壓力對(duì)軟體排的影響，并且能最終確定鋪

3、排方向與水流方向呈任意角度時(shí)軟體排的受力情況。
　　 本文借助于理論公式的推導(dǎo)和強(qiáng)有力的有限元工具(有限元分析軟件Ansys)，考慮了軟體排沉排過程中受力狀態(tài)的變化，分析得到最不利的受力情況，并提出計(jì)算簡(jiǎn)化條件；結(jié)合力學(xué)相關(guān)知識(shí)，對(duì)軟體排在靜水的受力進(jìn)行分析，準(zhǔn)確推導(dǎo)出軟體排在靜水中的水上排體和水下排體的受力計(jì)算公式，計(jì)算在靜水中不同水深、不同移船相對(duì)位移下軟體排的受力，并進(jìn)行有限元模擬，將有限元計(jì)算結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分