考慮應變軟化的錨板承載力大變形有限元分析
發(fā)布時間:2017-11-09 17:29
本文關(guān)鍵詞:考慮應變軟化的錨板承載力大變形有限元分析
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【摘要】:已有關(guān)于錨板承載力系數(shù)的研究成果大多沒有考慮土體的應變軟化,而實際工程中的錨板基礎(chǔ)不僅受到靜荷載的作用,還會受到風浪流等循環(huán)荷載的作用。在循環(huán)荷載作用下,土體塑性應變的不斷積累而產(chǎn)生應變軟化,導致錨板的承載力下降。在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程中錨板周圍土體發(fā)生較大的變形而產(chǎn)生應變軟化,在錨板完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)后其承載力的減少是一個值得研究的問題。海洋平臺一般由多個錨板錨固,當一個錨板失穩(wěn)而向上拔出一段距離時(周圍土體發(fā)生應變軟化)還能夠繼續(xù)提供的承載力,對評價整個海洋平臺還是否穩(wěn)定具有重要的意義。許多工程實際問題中都伴隨著應變軟化對錨板承載力的影響,這就需要對考慮應變軟化的錨板承載力系數(shù)進行研究。首先,通過歐拉—拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)大變形有限元對不考慮應變軟化的T形觸探儀(T-bar)承載力系數(shù)進行計算,其計算結(jié)果與已有塑性理論解和RITSS (remeshing and interpolation with small strain,即在小變形有限元的基礎(chǔ)上通過網(wǎng)格重剖分和應力插值技術(shù)實現(xiàn)大變形有限元分析)的計算結(jié)果均吻合較好,驗證了CEL計算模型的可靠性。在ABAQUS有限元平臺的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā),編寫應變軟化子程序計算出考慮應變軟化的T-bar承載力系數(shù),其計算結(jié)果與RITSS吻合較好,驗證了應變軟化子程序的可靠性。對T-bar周圍土體的軟化程度和流動破壞機制分析發(fā)現(xiàn),應變軟化使土體抗剪強度減小的同時還改變了土體的流動破壞機制,這兩個因素的綜合作用導致應變軟化作用下T-bar的承載力系數(shù)減小其次,采用CEL研究了應變軟化對條形錨板和方形錨板承載力系數(shù)的影響,分析應變軟化作用下條形錨板的抗力-位移曲線發(fā)展規(guī)律,研究了錨板周圍土體的軟化程度和流動破壞機制變化規(guī)律,揭示了應變軟化效應對錨板承載力系數(shù)的影響機理,得到了不同軟化參數(shù)下考慮應變軟化的條形錨板承載力公式和方形錨板承載力公式。最后,深海軟黏土因很難取得高質(zhì)量土樣,與軟黏土應變軟化有關(guān)的參數(shù)(應變軟化參數(shù))不能直接從試驗獲取。本文采用英國進口高嶺土固結(jié)成樣模擬海洋軟黏土地基進行了T-bar和條形錨板的在離心機中的循環(huán)貫入拔出觸探試驗,并探討了一種方法來根據(jù)T-bar抗力評估黏土的應變軟化參數(shù)。
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU476
【參考文獻】
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,本文編號:1162883
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