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原文传递船坞底板结构有限元分析及优化

论文题名：	船坞底板结构有限元分析及优化
关键词：	船坞底板结构;有限元分析;受力特性;优化设计;承重能力
摘要：	船坞是修建在造船厂内,用来修造船舶的水工建筑物。伴随我国《船舶工业“十二五”发展规划》的发布,中国船舶工业产业体系将更为完善,产业结构更趋于合理,为满足造船工业的蓬勃发展要求,必然要加大船坞工程的建设力度。近年来,随着港口中码头、船坞等建筑物的不断增多,可不经处理直接利用的天然优良地基却越来越少,因此将有大量船坞等类似工程修建在软弱地基上。然而在其复杂地基或软基上,如何能更好的合理设计出既安全又经济的船坞底板,成为目前研究人员重点要关注的课题之一。本文以某船坞工程为实例,在软基上的船坞底板下面打桩,来增强底板的承重能力,并把其看成是桩筏基础。但其桩土作用机理、受力变形特征的研究还较少,工程技术人员对这种结构与土的相互作用特征还不够了解,因此需要深入了解其作用机理,分析其受力和变形特征,为相关工程设计提供参考。　　本文针对船坞底板结构在软基上发展的需求,利用有限元软件ANSYS在空坞有船、空坞无船及坞内有水等三种不同工况下,对船坞底板受力变形特征及桩与土之间的相互作用进行探讨,考虑桩土共同作用下三者之间的联系。通过受力分析可知,空坞无船时,板受到坞墙传递的压力和本身的自重,板的内力和变形较小,桩、板所受土压力值基本相同;空坞有船时,底板的中部发生较大的弯矩,板和桩发生不均匀沉降,压力值有了较大的变化,中部较大;坞内有水作用下,底板发生较均匀的沉降,桩、板的压力均明显增大。使用有限元法计算坞室底板的正应力的结果与弹性地基梁法计算的结果相比,两种算法的结果的吻合程度比较高,这也说明了ANSYS有限元软件在工程计算中的可靠性。桩在侧向受荷与土体存在共同作用并没有充分的研究,这类结构的力学特性至今尚未完全明确,其设计也没有成熟的规范可循。因此,对这类结构进行研究具有实际的工程应用意义,也为今后的工程设计积累经验。
作者：	翟莹
专业：	水利工程
导师：	赵利平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文