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波浪荷载作用下新型防波堤结构与软土地基相互作用研究
| 论文题名： | 波浪荷载作用下新型防波堤结构与软土地基相互作用研究 |
| 关键词： | 波浪荷载;荷载作用;深水防波堤;软土地基;循环荷载;相互作用;筒型基础;地基土体;土工离心模拟技术;静荷载;作用问题;位移;土体强度;试验研究;离心试验;孔压;有限元数值模拟;周期性;物理量;稳定性 |
| 摘要： | 随着深水防波堤的大规模兴建,对于波浪-防波堤-地基相互作用问题的研究显得越来越重要。箱筒型基础防波堤是一种适用于深水、大波浪荷载和软弱地基等条件的新型防波堤。它与离岸工程中常用的重力式结构和板桩结构等的工作机理有较大的区别,不仅依靠结构基础的挡土作用维持稳定性,还依靠复杂的土与机构相互作用来维持稳定。本文以天津港新型的箱筒型基础防波堤为背景,通过土工离心模拟技术、土体静动三轴试验和有限元数值模拟等手段对波浪荷载作用下复杂防波堤结构与软土地基相互作用的问题进行了研究,主要工作包括如下几个方面: (1)在离心试验中,通过对防波堤施加静荷载以初步模拟波浪荷载的作用,研究在模拟波浪的静荷载作用下新型箱筒型基础防波堤与地基相互作用的问题,探讨防波堤的静力位移特性、稳定性和地基中孔压发展,以及地基土体强度对其影响。 (2)通过研制在离心机中施加非接触式周期性循环荷载的加载设备,实现在离心试验中对防波堤结构施加周期性循环荷载,以模拟波浪荷载的作用,研究在循环荷载作用下箱筒型基础防波堤与地基相互作用的问题,探讨在循环荷载作用下的动态位移、动态孔压响应、防波堤位移模式以及循环荷载的作用对箱筒型结构周围地基土体强度的影响等问题。 (3)利用循环三轴试验研究波浪荷载作用下软土的动力性质,通过对土样施加循环荷载的作用,探讨累积轴向应变、平均孔压、弱化指数的发展规律,分析循环荷载后各物理量的关系以及循环周期对各物理量的影响。 (4)通过循环荷载后静三轴试验研究波浪循环荷载对土体静力性质的影响,分析循环荷载的作用对土体有效应力路径、孔压的影响,以及循环荷载后静模量的弱化性质,并探讨了循环荷载对不排水静强度的影响。 (5)利用ABAQUS有限元软件模拟箱筒型基础防波堤与地基的相互作用问题,分析了不同基础筒高度、压重下,箱筒型基础防波堤与地基土体在静荷载作用下的应力应变、位移和土压力等的变化。 |
| 作者： | 蒋敏敏 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 蔡正银 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 南京水利科学研究院 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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