桩基础水闸工作性态分析与健康诊断研究

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由于受到地质条件的限制,许多水闸需要建在软土地基上,这类地基对水闸的安全会造成不利的影响,而桩基础便是一种效果明显的软土地基处理方法。因此,对桩基础水闸的工作性态进行分析并对其进行健康诊断有着重要的意义。本文以张家港市六干河节制闸为研究对象,利用ABAQUS有限元分析软件分析了该桩基础水闸的工作性态,并对桩基础水闸健康诊断模型进行研究。全文主要研究内容如下:(1)建立三维有限元模型分析桩基础水闸的工作性态:从孔压、渗流流场、渗透坡降、渗流流量四个方面,分析灌注桩对渗流的影响;分析水闸沉降、水平位移、应力分布情况以及桩间土的荷载分担比情况;对桩基础水闸开展参数敏感性分析,通过对比沉降与桩间土荷载分担比,分别探索桩体弹性模量、桩长、桩径、桩间土压缩模量、桩端下卧层土压缩模量、底板弹性模量、底板厚度对桩—土—闸室上部相互作用的影响。(2)研究桩基础水闸健康诊断模型,构建桩基础水闸健康诊断指标体系,用极差法对诊断指标进行量化,研究水闸健康诊断赋权方法,采用有序加权平均算子法、改进群组G2法、拉开档次法、独立信息数据波动法对诊断指标进行赋权,基于差异与相似的双重约束方法进行权重融合,确定诊断指标的融合权重,建立基于改进的可拓物元构建桩基础水闸健康诊断模型,对张家港市六干河节制闸的健康状态进行诊断,诊断结果为“健康”,与2020年该闸安全鉴定结果一致。(3)基于Visual Basic语言的特点,选择Visual Basic软件开发一款桩基础水闸健康诊断系统,该软件集量化计算、权重计算、健康诊断计算等功能于一体,能够方便快捷的实现桩基础水闸健康诊断和安全评价。
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