鋼護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、鋼護筒嵌巖樁框架結構作為一種新的碼頭結構型式在內河港口碼頭建設中應用廣泛。鋼護筒嵌巖樁框架碼頭共設兩層縱橫聯(lián)系撐，上層為鋼筋混凝土縱橫撐，下層為鋼縱橫撐，在復雜的受力條件下，框架碼頭節(jié)點的受力狀況對碼頭結構受力起控制作用，但目前針對框架碼頭結構節(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關鍵技術研究”，通過大比尺(1:10)室內模型試驗、數值模擬等方法對框架碼頭節(jié)點的受力特性進行了研究

2、。主要研究工作及成果如下:
　　(1)以碼頭結構整體模型為依托，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)點各組成構件的應變以及構件橫截面的剪應力分布情況。
　　(2)基于模型試驗，揭示了鋼護筒嵌巖樁—鋼縱橫撐節(jié)點、鋼護筒嵌巖樁—鋼筋混凝土縱橫撐節(jié)點的應力應變特性。撞擊力作用下，鋼—鋼節(jié)點各構件橫截面剪應力由大到小依次為鋼橫撐、鋼縱撐、鋼護筒;鋼—砼節(jié)點各構件橫截面剪

3、應力由大到小依次為鋼護筒、立柱、鋼筋混凝土橫撐、鋼筋混凝土縱撐。對鋼—鋼節(jié)點間鋼橫撐進行應變分析，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)各構件的應變曲線，獲得了撞擊力作用水位變化對節(jié)點各構件、樁身、排架受力的影響規(guī)律。對于鋼—鋼反L型節(jié)點，鋼橫撐隨應變作用水位的降低而增大，鋼縱撐應變隨作用水位的降低而減小;對于鋼—鋼L型節(jié)點，鋼橫撐應變隨作用水位的降低逐漸減小，鋼縱撐應變受作用水位變化影

4、響較小。鋼護筒的應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，鋼護筒應變值突變越明顯。碼頭結構排架中，受節(jié)點的影響，在撞擊力作用下產生最大應變的樁會發(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關系模型和鋼護筒與樁芯鋼筋混凝土接觸關系的基礎上，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)點構造的優(yōu)化方案，對于鋼—鋼反L型節(jié)點可在鋼縱撐下側與鋼護筒