本文關(guān)鍵詞： 碎石樁 有限元 差異沉降 充水預(yù)壓法 儲罐群　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大型儲罐的特點(diǎn)是直徑大,荷載重,儲罐基礎(chǔ)容易發(fā)生不均勻沉降,會造成罐壁的局部失穩(wěn),對儲罐安全造成嚴(yán)重威脅,因此需對其進(jìn)行地基處理。振沖碎石樁法復(fù)合地基施工相對比較簡易,能達(dá)到良好處理效果,廣泛應(yīng)用于大型油罐的地基處理。同時(shí),復(fù)合地基建設(shè)完成后,采用充水預(yù)壓法對其進(jìn)行進(jìn)一步加固,可以在很大程度上加速地基處理的速度。本文以江蘇儀征15萬立方米超大型浮頂油罐建設(shè)項(xiàng)目為例,結(jié)合相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù),采用大型有限元Plaxis軟件,分別建立超大型油罐碎石樁復(fù)合地基的二維和三維有限元模型,并對其分別進(jìn)行彈塑性數(shù)值模擬和相應(yīng)計(jì)算,與現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)對比,驗(yàn)證有限元模型的可用性,將二維模型計(jì)算數(shù)據(jù)、三維模型計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測值對比,分析三維模型的計(jì)算優(yōu)勢。利用有限元模型,進(jìn)一步討論了不同荷載和地基剛度下碎石樁復(fù)合地基的長樁、短樁分布范圍對復(fù)合地基差異沉降的影響。得出以下結(jié)論：①可通過plaxis軟件對大型儲油罐碎石樁復(fù)合地基進(jìn)行二維和三維的有限元數(shù)值模擬,模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對比趨勢相同,三維模擬結(jié)果更接近于實(shí)測值,證明此有限元模擬的參數(shù)設(shè)定及簡化方法是合理的,建議在實(shí)際工程應(yīng)用中采用三維數(shù)值模擬計(jì)算；②碎石樁復(fù)合地基三維數(shù)值模擬得出的儲油罐底板沉降值、環(huán)墻沉降值、罐外地表沉降值均滿足設(shè)計(jì)要求。罐外地表土沉降值隨著距油罐中心的增加而逐漸減小,距油罐中心70m(0.7D)處地表沉降已基本為0,在實(shí)際工程中可忽略不計(jì)；③調(diào)整碎石樁的分布范圍可有效降低復(fù)合地基的差異沉降。對于本案例來說,長樁布置范圍為0-23 m,中樁布置范圍為23-34m時(shí)復(fù)合地基差異沉降最小,通過調(diào)整碎石樁布置范圍可以有效減小差異沉降�，F(xiàn)實(shí)過程中建造油罐時(shí)通常會由多個(gè)儲油罐進(jìn)行一定布置形成油罐群,由于工程場地的限制,儲油罐之間距離相對較近,各個(gè)儲罐地基的孔隙水壓力和有效應(yīng)力相互疊加,使復(fù)合地基發(fā)生進(jìn)一步下沉,非常容易產(chǎn)生儲油罐的產(chǎn)生不均勻沉降,對其安全使用造成嚴(yán)重威脅。為研究罐群效應(yīng)對油罐沉降的影響,本文結(jié)合中石化儀征大型儲油罐項(xiàng)目,通過選取合適的材料模型并對碎石樁進(jìn)行合理的簡化后,建立由兩個(gè)大型油罐構(gòu)成的儲罐群的有限元模型,通過分布加荷的模擬計(jì)算,得到與現(xiàn)實(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)比較相近的計(jì)算結(jié)果,從而證明此模型是有效的。在此基礎(chǔ)上,分析在不同的充水加荷方法下,各油罐復(fù)合地基沉降和差異沉降受到的影響,進(jìn)而確定合理的充水方案,為今后開展類似工程提供參考。得出以下結(jié)論：①利用plaxis軟件可以對儲罐群進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,模型計(jì)算的結(jié)果與實(shí)測結(jié)果近似,本文中各土層材料參數(shù)取值及碎石樁簡化方法是合理的。②對于兩個(gè)直徑100m,罐中心距離140m(1.4D)的儲罐,地基沉降受到罐群效應(yīng)影響,其影響程度與油罐地基所受荷載成反比。具體表現(xiàn)為油罐底板靠近罐群內(nèi)側(cè)邊緣產(chǎn)生相對較大沉降,罐體向罐群內(nèi)側(cè)傾斜。③當(dāng)兩個(gè)儲油罐分別充水時(shí),充水較早的罐底板變形大于充水晚的罐體,采用分別充水方法的罐體沉降量大于采用同步充水的罐體沉降量。今后工程中,在對由兩個(gè)油罐組成的罐群進(jìn)行充水預(yù)壓時(shí),可采用同時(shí)充水的方案,可以最大地減少差異沉降,確保油罐安全使用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU470

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本文編號：1555869