浮式負(fù)壓基礎(chǔ)組合駁岸結(jié)構(gòu)是由中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院自主研發(fā)的應(yīng)用于軟粘土地基的新型結(jié)構(gòu),由五個無底圓筒和覆加蓋板以及上部結(jié)構(gòu)組成。該結(jié)構(gòu)型式融合了大圓筒結(jié)構(gòu)、格形鋼板樁結(jié)構(gòu)、吸力式桶形基礎(chǔ)和箱筒型結(jié)構(gòu)等多個新型結(jié)構(gòu)的特點,具有穩(wěn)定性較好、適用于軟土地基、施工運輸便捷等優(yōu)點。本文主要應(yīng)用有限元數(shù)值模擬方法對該駁岸結(jié)構(gòu)進行模型建立和結(jié)構(gòu)分析。首先,應(yīng)用有限元軟件ABAQUS建立了該結(jié)構(gòu)三維有限元模型,選擇合適的土體本構(gòu)和參數(shù)、接觸作用、以及合理的邊界條件,以求準(zhǔn)確模擬該結(jié)構(gòu)的主要特征,并通過荷載工況下結(jié)構(gòu)整體的變形分析,驗證了該有限元模型的合理性和有效性。其次,基于上述有限元模型,對該結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移情況進行分析與研究,并利用有限元強度折減法進行了該結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性分析,得到該結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。最后,采用參數(shù)化分析方法,分別研究了鋼圓筒筒徑、筒高和筒間距對結(jié)構(gòu)整體變形、應(yīng)力的影響。本文結(jié)合上海灘涂圈圍工程,通過有限元數(shù)值模擬方法對浮式負(fù)壓基礎(chǔ)組合駁岸結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形和穩(wěn)定性等方面的研究,驗證了該方法對于駁岸結(jié)構(gòu)模擬和計算分析的可行性和可靠性,同時為研究和推廣該駁岸結(jié)構(gòu)的后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U656
【部分圖文】：

圖 1-2 沉入式大圓筒結(jié)構(gòu)世以來，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用領(lǐng)域均得到了高度重視結(jié)構(gòu)的工作原理和受力狀態(tài)，對該結(jié)構(gòu)進行了一些理論計計算了波浪力和穩(wěn)定性等方面，同時其計算方法也具有較學(xué)者[3]概括的經(jīng)驗公式利用波陡（H0／L）作為參數(shù)，計結(jié)構(gòu)的波浪力。劉建起等[4]進行了試驗，確定了不同荷載產(chǎn)生的環(huán)向和縱向彎矩，并對其最大值所處位置進行標(biāo)環(huán)向和縱向彎矩受埋深的影響，該試驗結(jié)果對大圓筒結(jié)構(gòu)確的驗證。秦崇仁等[5]通過對沙質(zhì)海床上的大圓筒結(jié)構(gòu)的針對其穩(wěn)定性，得出了大圓筒結(jié)構(gòu)臨界狀態(tài)穩(wěn)定性判別準(zhǔn)構(gòu)從穩(wěn)定過渡到不穩(wěn)定狀態(tài)的臨界點，并且大圓筒的位移正常使用過程均不產(chǎn)生影響，并由實驗結(jié)果對此臨界狀等[6]通過分析大圓筒結(jié)構(gòu)的受力情況，并研究散體結(jié)構(gòu)力

接觸面單元進行了創(chuàng)新性選取，通過編寫有限元程序?qū)崿F(xiàn)大圓的耦合。崔衍強等[10]、龍麗吉等[11]王禹遲等[12]均采用了有限了位移加載控制方法，模擬不同埋深與不同直徑比的薄壁大圓出其承載力變化規(guī)律及其失穩(wěn)模式；通過分析大圓筒結(jié)構(gòu)的變在施工和使用狀態(tài)下的不同結(jié)果，將該結(jié)果與規(guī)范算法所得圓筒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的加載系數(shù)和判別條件進行規(guī)定，并通過工程性進行有限元計算，將土體指標(biāo)作為穩(wěn)定性分析的影響因素析。以上等工作均從不同角度對有限元計算方法的可行性及優(yōu)。形鋼板樁結(jié)構(gòu)鋼板樁結(jié)構(gòu)（如圖 1-3 所示）由若干塊鋼板樁圍成，鋼板樁結(jié)，形成了閉合的圓形、橢圓形或者其他多邊形，并且其主要應(yīng)等結(jié)構(gòu)物。其具有的優(yōu)點包括施工快速、具有較好整體性、挖除適用于深水區(qū)等。

圖 1-4 吸力式桶形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)最早于 1958 年，英國學(xué)者 Mackereth[18]應(yīng)用負(fù)壓桶錨定土樣取芯器于上實現(xiàn)了對軟土取樣。1973 年，美國一石油公司的 Ekofisk Doris 儲油用重力式裙板基礎(chǔ)。[19]1994 年，首次將桶形基礎(chǔ)應(yīng)用于 Europipe 導(dǎo)管計與施工中由挪威 Statoil公司實現(xiàn)[20]，該工程意味著吸力式桶形基礎(chǔ)用階段開始正式起步。劉晟等[21]通過對兩種單桶地基進行豎向承載力、橫向承載力及耦合加分析得出各加載狀態(tài)下土體基礎(chǔ)破壞模式。王建華等[22]應(yīng)用真空預(yù)壓創(chuàng)造軟土地基條件，并采用特殊裝置模擬吸力式桶形基礎(chǔ)豎向和水平循共同作用，將實驗所得結(jié)果與有限元計算結(jié)果進行比較，驗證了有限元的可行性。武科[23]通過ABAQUS 有限元軟件建立了吸力式桶形結(jié)構(gòu)和土體相互作有限元模型，對不同荷載作為單因素作用下該結(jié)構(gòu)的承載能力和破壞形相應(yīng)分析，并將該結(jié)果與極限分析上限法作出了對比。鄧凱等[24]分別
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3 李淑民;尹寶瑞;黃太安;張小剛;吳航;李偉;;浮式平臺重量控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師;2015年03期

4 ;俄將建造小型浮式核電站[J];福建電力與電工;2002年01期

5 ;俄將建造小型漂浮式核電站[J];世界科技研究與發(fā)展;2001年06期

6 王勇;浮式LNG儲存終端經(jīng)濟可行[J];中國海洋平臺;2001年02期

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8 范菊,紀(jì)亨騰,黃祥鹿;浮式塔的動力計算[J];海洋學(xué)報(中文版);2001年02期

9 薛正銳,孟慶甲;浮式消波堤的性能與應(yīng)用前景[J];現(xiàn)代漁業(yè)信息;1996年07期

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本文編號：2837755