双壁钢围堰施工风险及抗浮稳定性研究

摘要

随着我国九江长江大桥首次成功使用双壁钢围堰以来，由于双壁钢围堰在深水桥梁基础修建中具有巨大优势，双壁钢围堰技术已经较多的使用于桥梁深水基础的建设中。但是由于缺乏双壁钢围堰相关规范，双壁钢围堰通常由施工单位进行设计，钢围堰设计和施工专项方案大部分依靠施工单位的技术人员凭经验编制，编制水平参差不齐由于设计或施工的不规范，近些年双壁钢围堰在施工或使用过程中出现了一系列的安全事故，造成了重大的生命及财产损失。
　　本研究主要内容包括：⑴通过大量的双壁钢围堰统计分析提出双壁钢围堰的合理构造形式;并收集及整理相关规范中对于临时结构采用容许应力法及极限状态法设计的内容，分析两种计算方法的区别。对于双壁钢围堰的设计计算目前可采用容许应力法。并采用容许应力法对依托工程双壁钢围堰的设计进行了验算；⑵采用模糊故障树法分析了双壁钢围堰的施工风险，发现焊缝渗水、围堰着床位置偏差、封底混凝土浇筑质量是其主要风险因素，并针对主要风险因素提出施工风险控制措施；⑶研究了双壁钢围堰整体抗浮稳定性的影响因素，发现封底混凝土厚度及封底混凝士与钢护筒间的粘结强度对其抗浮稳定性影响较大。并通过试验研究的方法，研究了封底混凝土与钢护筒粘结强度的影响因素，提出了双壁钢围堰封底混凝土与钢护筒的粘结强度取值为0.17MPa；⑷研究了双壁钢围堰的抗浮机理，并分别从安全性及经济性的角度提出了双壁钢围堰抗浮稳定性安全系数合理取值为1.15。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 双壁钢围堰简介

1．3 问题的提出及研究意义

1．4 国内外研究现状及存在的问题

1．4．1 国内外研究现状

1．4．2 存在的问题

1．5 研究手段及主要内容

2．1 前言

2．2 双壁钢围堰设计及构造

2．2．1 双壁钢围堰整体设计

2．2．2 双壁钢围堰合理构造

2．3 临时结构设计计算方法

2．3．1 容许应力法

2．3．2 极限状态法

2．3．3 两种计算方法的对比分析

2．4 双壁钢围堰设计计算

2．4．1 依托工程双壁钢围堰设计情况

2．4．2 双壁钢围堰设计验算

2．5 本章小结

3．1 前言

3．2 双壁钢围堰施工风险分析

3．2．1 模糊故障树法基本理论

3．2．2 双壁钢围堰施工流程

3．2．3 双壁钢围堰施工风险模糊故障树

3．2．4 施工风险定性分析

3．2．5 施工风险定量分析

3．3 双壁钢围堰施工风险控制

3．3．1 制作过程中的风险控制

3．3．2 下沉及着床过程中的风险控制

3．3．3 封底混凝土浇筑过程中的风险控制

3．4 双壁钢围堰施工监控措施

3．5 本章小结

第四章 双壁钢围堰整体抗浮稳定性研究

4．1 前言

4．2 整体抗浮稳定性影响因素研究

4．2．1 粘结力影响研究

4．2．2 封底混凝土厚度影响研究

4．3 封底混凝土与钢护筒粘结强度取值实验研究

4．3．1 研究现状

4．3．2 试验方案

4．3．3 模型试验结果分析

4．3．4 实际工程粘结力合理取值探讨

4．4 封底混凝土厚度计算方法

4．4．1 简化计算方法

4．4．2 有限元计算方法

4．5 双壁钢围堰抗浮机理研究

4．5．1 理论分析

4．5．2 有限元分析

4．6 双壁钢围堰抗浮稳定性安全系数取值研究

4．7 本章小结

5．1 结论

5．2 展望及建议

致谢

参考文献

在校期间发表的论文和取得的科研成果