本文關(guān)鍵詞：粉土中超孔隙水壓力對(duì)樁基p-y曲線的影響

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【摘要】：近年來,海上風(fēng)力發(fā)電因?yàn)榫哂酗L(fēng)速大且穩(wěn)定、不占用寶貴的土地資源、建設(shè)周期短、運(yùn)營成本低、對(duì)噪音的限制低等優(yōu)點(diǎn),許多擁有豐富海上風(fēng)力資源的國家,海上風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)展迅速。單樁基礎(chǔ)由于其自身優(yōu)點(diǎn),成為一種被海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)形式。而在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),p-y曲線法是一種便捷、實(shí)用的方法,因此針對(duì)不同性質(zhì)、不同狀態(tài)土體的p-y曲線研究具有重要意義。本文針對(duì)黃河三角洲地區(qū)粉質(zhì)土,通過總結(jié)和借鑒國內(nèi)外學(xué)者的研究成果,采用室內(nèi)試驗(yàn)的方法展開研究。試驗(yàn)中,通過模擬波浪與敲擊震動(dòng)共同作用,使土體產(chǎn)生一定的超孔隙水壓力,同時(shí)對(duì)模型樁進(jìn)行水平加載試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)土體進(jìn)行十字板剪切試驗(yàn)和飽和度測試,最終得到不同孔隙水壓力狀態(tài)下沿深度分布的樁身彎矩、樁周土抗力與樁身水平位移,建立了相應(yīng)的p-y曲線,并使用Lpile軟件對(duì)所得p-y曲線進(jìn)行了算例試算。本文的主要工作和得到成果如下：(1)土體填入水槽后,超孔隙水壓力值在7天內(nèi)迅速消散,至第15天時(shí),孔隙水壓力值降至靜水壓力值,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；泥面以下35cm深度處的孔壓比在13000s內(nèi)減小0.4左右,其消散速率大于65cm和75cm深度處,即淺層的超孔壓比深層的消散快;在整個(gè)試驗(yàn)過程中,單純對(duì)樁體的水平靜力加載對(duì)土體內(nèi)的孔隙水壓力分布影響較小,可忽略不計(jì)。(2)水平加載試驗(yàn)完畢后,三組試驗(yàn)的最大彎矩值,都出現(xiàn)在泥面以下0.2m至0.3m之間,其最大彎矩值45N·m 32N·m和28 N·m對(duì)應(yīng)的孔壓比分別約為0、0.64和0.71,由此可以發(fā)現(xiàn),超孔隙水壓力造成的土體弱化使得樁身最大彎矩值隨孔壓比的增大而減小。(3)十字板剪切試驗(yàn)得到的土體抗剪強(qiáng)度隨深度增加而增大,通過與土體飽和度不同的試驗(yàn)對(duì)比,若其他條件相同,土體抗剪強(qiáng)度隨飽和度增大而減小。(4)本文嘗試分析土抗力p的折減與孔壓比的關(guān)系,定義出了折減系數(shù)C,發(fā)現(xiàn)在較淺深度范圍(2B-5B,B為模型樁直徑)內(nèi),C隨深度的增加而變大,但受樁身水平位移的影響較小;在2B-8B深度范圍內(nèi),孔壓比在0.6至0.8之間變化時(shí),對(duì)于任意研究深度,折減系數(shù)C具有統(tǒng)一趨勢(隨孔壓比增大而減小),經(jīng)擬合,該趨勢的斜率在-0.48至-1.73之間,并基本呈現(xiàn)出隨深度增加而減小的規(guī)律。(5)使用Lpile對(duì)三組試驗(yàn)所得p-y曲線進(jìn)行了算例試算,發(fā)現(xiàn)隨孔壓比增大,樁身位移和彎矩最大值有不同程度的增大；土體內(nèi)超孔隙水壓力產(chǎn)生,土體強(qiáng)度降低,樁基變形增大,更容易發(fā)生失穩(wěn)破壞,在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí),孔壓是一個(gè)必須考慮的重要參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：粉土 超孔隙水壓力 p-y曲線 折減 單樁
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P75;TU473.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 研究背景及研究意義10-12
• 1.2 本文主要工作12
• 1.3 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)12-13
• 2 樁基p-y曲線研究綜述13-21
• 2.1 國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀13-19
• 2.1.1 p-y曲線研究進(jìn)展13-14
• 2.1.2 可液化土p-y曲線折減方法研究進(jìn)展14-18
• 2.1.3 可液化土p-y曲線孔壓折減系數(shù)的研究18-19
• 2.2 小結(jié)19-21
• 3 粉土海床水平承載單樁模型試驗(yàn)21-40
• 3.1 試驗(yàn)思路21-22
• 3.2 試驗(yàn)裝置概述22-29
• 3.2.1 水槽、模型樁和地基土23-25
• 3.2.2 水平加載系統(tǒng)和水平位移采集系統(tǒng)25-26
• 3.2.3 孔隙水壓力采集系統(tǒng)和應(yīng)變采集系統(tǒng)26-29
• 3.3 試驗(yàn)方案29-31
• 3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)31-38
• 3.4.1 孔隙水壓力31-33
• 3.4.2 樁身彎矩33-36
• 3.4.3 十字板剪切試驗(yàn)36-38
• 3.5 小結(jié)38-40
• 4 試驗(yàn)結(jié)果及分析40-59
• 4.1 擬合p-y曲線40-48
• 4.1.1 p-y曲線建立的原理40-46
• 4.1.2 試驗(yàn)p-y曲線46-48
• 4.2 飽和度對(duì)p-y曲線影響48-51
• 4.3 孔壓比對(duì)p-y曲線影響51-56
• 4.4 算例分析56-58
• 4.5 小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論與展望59-62
• 5.1 主要結(jié)論59-60
• 5.2 思考與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 個(gè)人簡歷67
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

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本文編號(hào)：816515