大变幅水位双壁钢围堰力学行为分析及过程监测

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随着大跨径桥梁的发展与建设,桥墩基础工程需要在水位变化幅度大、地质条件复杂的条件下进行施工,要求围挡结构具有较大的安全储备及较广的适用范围,双壁钢围堰可以很好的适用于此类工程。本文从泸州长江六桥MP4#双壁钢围堰的结构形式及受力行为出发,展开对同类型双壁钢围堰的研究。主要开展了以下几个方面的研究:(1)根据相关施工经验及施工简明计算手册内容,采用传统的近似简化法将双壁钢围堰构件离散,单独进行受力性能分析,分别计算了围堰主要构件环板、面板、水平横撑及竖肋的强度、刚度。通过传统简化手算结果分析该传统方法的优缺点;(2)采用有限元通用计算软件Midas Civil建立双壁钢围堰有限元模型,介绍建模方法与思路,施加现场存在的各种荷载,分析钢围堰在不同工况作用下的强度、刚度及稳定性;(3)将传统计算结果与有限元计算结果对比,分析两种方法计算结果差异的原因;(4)在泸州六桥双壁钢围堰受力行为分析的前提下,借助有限元软件的计算优势,研究双壁钢围堰主要关键构件的参数选取对结构受力的影响,通过改变构件尺寸,横向对比结果数据以获得相对较优的设计参数,为后续工程项目的设计提供参考;(5)根据有限元计算结果及参数化研究成果,选取工程实例双壁钢围堰受力较不利位置进行施工监测工作,制定监测方案,提供施工监测预警值,保证现场双壁钢围堰施工安全及后期在大变幅水位作用下的使用安全,最后分析监测数据以验证有限元计算结果的正确性。
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