基于ABAQUS的風機單樁基礎(chǔ)及公路路基累積位移分析
發(fā)布時間:2019-11-12 15:45
【摘要】:海上風機單樁基礎(chǔ)在其正常工作年限中,將承受來自風、波浪、風暴潮等環(huán)境荷載的作用,當樁身轉(zhuǎn)角超過0.5°時,可能造成風機無法正常運行,F(xiàn)階段的研究主要集中在通過理論分析和試驗來研究單樁基礎(chǔ)在長期循環(huán)荷載下的側(cè)向位移,而對諸如短期風暴潮等極端環(huán)境荷載作用下樁的側(cè)向變形研究甚少。數(shù)值模擬研究樁基在短期循環(huán)荷載作用下側(cè)向變形的重要手段,它可避免室內(nèi)模型試驗中樁的剛度過小、現(xiàn)場試驗的高昂代價,同時克服p-y曲線法無法考慮復(fù)雜影響因素的缺點,正被越來越多的研究者采用。而數(shù)值模擬中的主要問題是采用合適的本構(gòu)模型。PZ模型是邊界面模型的顯式表達式,有明確的彈/塑性應(yīng)變、彈/塑性模量、加載方向、塑性流動方向計算公式,便于進行程序的編寫,且考慮了循環(huán)荷載、加卸載的不同、應(yīng)力歷史、密實度、應(yīng)變累計等因素對當前土的特性的影響,適用于砂土的動力分析。本文以ABAQUS及其二次開發(fā)為平臺,將PZ模型利用FORTRAN語言編譯成UMAT子程序,應(yīng)用于單樁基礎(chǔ)側(cè)向位移分析中。研究了單樁基礎(chǔ)在短期水平循環(huán)荷載作用下樁的側(cè)向位移發(fā)展規(guī)律、樁周土體中孔隙水壓力的分布及其影響因素,如循環(huán)次數(shù)、樁徑、嵌入深度、荷載頻率、荷載幅值,并得到了一些規(guī)律性的結(jié)論。 此外,公路、鐵路、飛機跑道等在使用年限內(nèi)將承受交通荷載長期作用,路面出現(xiàn)累積沉降,嚴重者將影響道路的正常運營?紤]到計算量和工程實用性,對于長期循環(huán)荷載作用下的路基沉降計算問題,本文采用經(jīng)驗公式法與分層綜合法相結(jié)合進行分析。但在進行土體偏應(yīng)力計算中,采用ABAQUS進行數(shù)值計算。對于長三角地區(qū),地基多為飽和軟粘土,且在長期循環(huán)荷載作用下,其強度和剛度發(fā)生衰減,導(dǎo)致土體出現(xiàn)塑性變形,引起路面沉降。本文基于已有的飽和軟土循環(huán)三軸試驗數(shù)據(jù),提出考慮孔壓累積的飽和軟粘土修正剛度衰減模型,包含了循環(huán)次數(shù)、偏應(yīng)力、頻率、門檻循環(huán)應(yīng)力比的影響。將修正剛度衰減模型與工程實用的分層總和法相結(jié)合,對公路長期沉降進行了預(yù)測。
【圖文】:
礎(chǔ)的形式主要有單柱基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、三腳架基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、吸力桶形基礎(chǔ)、浮動平臺基礎(chǔ)(如圖1.1)(楊超,2008;黃維平,2009)。/ I. W \ / I \ixhv- ⑷ P i ‘ m ‘ 神廣二、、/ 、/T、/1、、-、 卜"Z矣,廠\圖1.1海上風機的基礎(chǔ)形式a.單樁基礎(chǔ)b.重力式基礎(chǔ)C.三腳架基礎(chǔ)d.負壓桶基礎(chǔ)(多桶)e.負壓桶基礎(chǔ)(單桶)f.浮動平臺基礎(chǔ)I
浙江大學碩士學位論文 緒論單樁基礎(chǔ)(圖1.2)因其結(jié)構(gòu)簡單而得到廣泛應(yīng)用,從1990年到2011年6月,世界范圍內(nèi)共建設(shè)了 49座海上風電場,,其中使用單樁基礎(chǔ)的有26座。單樁基礎(chǔ)的優(yōu)點決定了其在海上風機基礎(chǔ)中的主導(dǎo)地位,而且隨著各國海上風電場的不斷建造,單樁基礎(chǔ)仍具有很大的優(yōu)越性。海上風電機組的樁基礎(chǔ)在其正常工作的年限中,將承受來自波浪、強風荷載、沖擊等水平荷載的作用。這些循環(huán)荷載將造成樁基礎(chǔ)的永久側(cè)向變形。當樁身轉(zhuǎn)角超過0.5°,可能造成風力發(fā)電機無法正常運作(郭玉j9等,2009)。因此
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU476;U416.1
本文編號:2559838
【圖文】:
礎(chǔ)的形式主要有單柱基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、三腳架基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、吸力桶形基礎(chǔ)、浮動平臺基礎(chǔ)(如圖1.1)(楊超,2008;黃維平,2009)。/ I. W \ / I \ixhv- ⑷ P i ‘ m ‘ 神廣二、、/ 、/T、/1、、-、 卜"Z矣,廠\圖1.1海上風機的基礎(chǔ)形式a.單樁基礎(chǔ)b.重力式基礎(chǔ)C.三腳架基礎(chǔ)d.負壓桶基礎(chǔ)(多桶)e.負壓桶基礎(chǔ)(單桶)f.浮動平臺基礎(chǔ)I
浙江大學碩士學位論文 緒論單樁基礎(chǔ)(圖1.2)因其結(jié)構(gòu)簡單而得到廣泛應(yīng)用,從1990年到2011年6月,世界范圍內(nèi)共建設(shè)了 49座海上風電場,,其中使用單樁基礎(chǔ)的有26座。單樁基礎(chǔ)的優(yōu)點決定了其在海上風機基礎(chǔ)中的主導(dǎo)地位,而且隨著各國海上風電場的不斷建造,單樁基礎(chǔ)仍具有很大的優(yōu)越性。海上風電機組的樁基礎(chǔ)在其正常工作的年限中,將承受來自波浪、強風荷載、沖擊等水平荷載的作用。這些循環(huán)荷載將造成樁基礎(chǔ)的永久側(cè)向變形。當樁身轉(zhuǎn)角超過0.5°,可能造成風力發(fā)電機無法正常運作(郭玉j9等,2009)。因此
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU476;U416.1
【引證文獻】
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2 宋乾坤;某大型項目黃土地基處理及超長樁性狀研究[D];西安建筑科技大學;2016年
本文編號:2559838
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