【摘要】：隨著我國城市規(guī)模的擴大和發(fā)展,沿海地區(qū)建設(shè)用地的緊張促使工程建設(shè)逐漸向外海深水區(qū)發(fā)展,而深水區(qū)的地基條件復(fù)雜,多為淤泥質(zhì)軟黏土,承載力能力較低,不能滿足傳統(tǒng)的重力式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的承載力要求。而近年來引入的新型構(gòu)筑物—插入式大圓筒結(jié)構(gòu)可以直接應(yīng)用在軟黏土地基上,特別適用于基礎(chǔ)軟弱的海域建造深水碼頭及其他海工建筑物,并且還能滿足快速成島的需求,例如迪拜的棕櫚島、日本的關(guān)西機場、中國的港珠澳大橋人工島、深中跨海通道的人工島等。雖然在插入式大圓筒結(jié)構(gòu)的試驗研究、結(jié)構(gòu)的承載力和變形研究、穩(wěn)定性計算方法以及軟黏土在循環(huán)荷載作用下的穩(wěn)定性變形研究等方面,學(xué)者們已作有大量的研究成果,但是考慮軟黏土的應(yīng)變軟化效應(yīng)對插入式大圓筒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究以及當(dāng)軟黏土地基上結(jié)構(gòu)的承載力不滿足工程需求時所要采取的加固措施的探究相對而言較少。因此,該論文參考某工程實例,考慮軟黏土應(yīng)變軟化效應(yīng),在波浪荷載的影響下,對軟黏土地基上插入式大圓筒結(jié)構(gòu)承載力進行一系列分析,并提出對實際工程有參考價值的建議措施,主要內(nèi)容及結(jié)論如下:1、結(jié)合我國某一實際工程案例,利用有限元軟件ABAQUS的二次開發(fā),建立在波浪循環(huán)荷載作用下的插入式大圓筒結(jié)構(gòu)模型,將大圓筒結(jié)構(gòu)的水平承載力在不考慮和考慮應(yīng)變軟化效應(yīng)下對比探究,可得出以下結(jié)論:在本工況下,結(jié)構(gòu)的極限承載能力在考慮應(yīng)變軟化時比不考慮的情況降低較為明顯。2、通過調(diào)用用戶子程序來實現(xiàn)二次開發(fā),即考慮波浪循環(huán)荷載導(dǎo)致的軟黏土的應(yīng)變軟化效應(yīng)進行有限元模擬,將大圓筒結(jié)構(gòu)埋深L、荷載作用點高度Li、初始不排水抗剪強度su0、軟土的敏感度St、飽和黏土的相對延性ζ95等參數(shù)進行變動參數(shù)分析,進一步明確各種參數(shù)對于結(jié)構(gòu)水平承載力的作用。結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)的埋深L、初始不排水抗剪強度su0、飽和黏土的相對延性65三個參數(shù)與大直徑圓筒結(jié)構(gòu)的承載力變化規(guī)律是相同的,參數(shù)值越大,結(jié)構(gòu)承載能力就越高,三個參數(shù)中初始不排水抗剪強度su0對結(jié)構(gòu)承載力的影響較為顯著;而波浪荷載作用點高度Li、軟土的敏感度St兩參數(shù)的變化與結(jié)構(gòu)承載力的變化規(guī)律相反,即參數(shù)值提高,結(jié)構(gòu)的承載力反而減小。3、結(jié)合某實際工程對于插入式大圓筒結(jié)構(gòu),在深厚黏土地基中考慮軟黏土的應(yīng)變軟化,進行有限元數(shù)值分析,當(dāng)軟黏土地基上上部構(gòu)筑物的承載力需求大于大圓筒結(jié)構(gòu)承載力時,討論了三種不同加固工況(即對筒內(nèi)軟黏土地基、筒外軟黏土地基以及筒內(nèi)外軟黏土地基插打塑料排水板的方式),通過計算分析,結(jié)果表明:對筒內(nèi)軟黏土地基進行插打排水板加固對提高結(jié)構(gòu)的承載力并沒有顯著效果,而對筒外軟黏土地基插打塑料排水板加固跟對筒內(nèi)外軟黏土地基同時插打塑料排水板加固對結(jié)構(gòu)承載力的提高效果相同,都比較顯著,因此從工程經(jīng)濟的角度看,建議采用只對筒外軟黏土地基插打塑料排水板進行加固的措施。
【圖文】：

圖１－〗大圓筒結(jié)構(gòu)工程案例逡逑

圖１－２深中跨海通道人工島逡逑根據(jù)其工作原理及基礎(chǔ)形狀，，將大圓筒結(jié)構(gòu)分成兩類：逡逑（１）基床式大圓筒，如圖１－３，其又稱為基床式［２］，鑒于構(gòu)筑物的穩(wěn)定性其實逡逑是憑借大圓筒結(jié)構(gòu)的自重和大圓筒筒內(nèi)土體的重量來實現(xiàn)的，所以該結(jié)構(gòu)必須是逡逑建立在以塊石為基礎(chǔ)的基床上或者是有足夠承載力的墊層上的。即基床式大圓筒逡逑從定義上來講仍然隸屬傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是相較于傳統(tǒng)重力式結(jié)構(gòu)差別之處為無底，逡逑內(nèi)部無隔墻、無肋。例如天津港北防波堤延長段試驗工程、廣州沙角電廠防波堤、逡逑山東省的嵐山港深水削角防波堤等工程［４］都是采用的基床式防波堤；逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P75

【參考文獻】

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本文編號：2621154