本文關(guān)鍵詞：粉質(zhì)粘土中筒型基礎(chǔ)沉放阻力特性試驗(yàn)研究

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【摘要】：筒型基礎(chǔ)是一種常見(jiàn)的海洋基礎(chǔ)型式,其具有安裝方便、節(jié)約成本、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。筒型基礎(chǔ)采用自重和負(fù)壓相結(jié)合的沉放安裝方式,筒型基礎(chǔ)的順利沉放就位是其正常發(fā)揮作用的前提,而筒型基礎(chǔ)沉放過(guò)程中的筒-土作用、負(fù)壓減阻機(jī)理還不清楚,故研究筒型基礎(chǔ)的沉放具有重要意義。本文針對(duì)筒型基礎(chǔ)在粉質(zhì)粘土中的沉放過(guò)程,開(kāi)展了筒型基礎(chǔ)沉放的試驗(yàn)研究。研究了筒型基礎(chǔ)靜壓沉放的筒壁擠土效應(yīng),筒端阻力和筒側(cè)阻力的計(jì)算方法,長(zhǎng)徑比(L/D)為1和2的基礎(chǔ)阻力特性的異同以及靜壓沉放后孔隙水壓力的消散。同時(shí),研究了負(fù)壓對(duì)于筒端和筒側(cè)壓力以及沉放阻力的影響,給出了臨界負(fù)壓的計(jì)算公式。本文的主要研究工作和結(jié)論如下:(1)完成了筒型基礎(chǔ)模型的靜壓沉放試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)筒內(nèi)的擠土效應(yīng)明顯大于筒外,且筒內(nèi)的擠土程度隨下沉在減小;筒外的擠土程度與土塞增長(zhǎng)率(IFR)直接相關(guān);筒端阻力和土的強(qiáng)度有直接關(guān)系;根據(jù)規(guī)范,基于不排水剪強(qiáng)度和靜力觸探(CPT)可較準(zhǔn)確的計(jì)算筒側(cè)阻力和端阻力,由于擠土效應(yīng)的差異,計(jì)算筒內(nèi)阻力時(shí)的α、kf要取較大值。同時(shí)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)徑比(L/D)為1和2的模型的擠土效應(yīng)和阻力特性是相近的。靜壓沉放產(chǎn)生的筒內(nèi)的超孔隙水壓力是明顯高于筒外的。同時(shí),開(kāi)展了筒型基礎(chǔ)靜壓沉放的數(shù)值模擬,得到了筒壁和土體的擠壓力。并研究了筒端角度、土體剪脹角和筒-土摩擦角對(duì)于筒壁擠土作用的影響。(2)完成了筒型基礎(chǔ)負(fù)壓沉放的模型試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)了負(fù)壓沉放對(duì)于筒端阻力和筒外阻力的影響很小,而負(fù)壓的施加可大幅減小筒內(nèi)壓力,進(jìn)而大幅減小筒內(nèi)阻力,負(fù)壓對(duì)于總的沉放阻力有大約20%的減阻效果。負(fù)壓對(duì)于筒內(nèi)土的影響是沿深度遞減的,負(fù)壓只會(huì)減小筒內(nèi)阻力的摩擦分量,根據(jù)土塞靜力平衡方法給出了負(fù)壓沉放的筒內(nèi)阻力和臨界負(fù)壓的計(jì)算方法。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P75;TU476

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