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半圆型防波堤地基承载力计算方法研究
| 论文题名： | 半圆型防波堤地基承载力计算方法研究 |
| 关键词： | 半圆型防波堤;软粘土;复合加载;地基承载力;循环荷载;破坏包络线 |
| 摘要： | 半圆型防波堤以其众多优点，在天津港和长江口深水航道治理工程中被广泛采用。能否准确描述复合荷载作用下半圆型防波堤的地基承载力将直接关系到整个工程结构的安全性，而传统计算地基承载力的方法主要是考虑竖向承载力为主，且难以准确描述在波浪等循环荷载作用下软粘土产生软化而导致的承载力降低。 本文在大型通用有限元软件ABAQUS平台上建立理想弹塑性增量有限元模型，采用荷载一位移控制方法的加载方式研究复合荷载作用下地基承载力的变化规律。为考虑波浪等循环荷载作用下土体产生软化效应，通过二次开发，将Andersen提出的循环强度概念结合Mises屈服准则和D-P屈服准则来建立拟静力有限元分析模型。通过计算大量不同结构参数的模型，分析了荷载破坏包络线受基础宽度、土体重度、粘聚力、内摩擦角等参数变化的影响，并在此基础上，综合考虑各参数对荷载破坏包络线的影响，通过优化分析软件对有限元计算结果进行非线性拟合归一，得出可描述包络线的归一化方程，并对方程进行了检验，检验结果说明归一方程能够准确的描述有限元计算结果。 由于基于循环强度概念计算地基承载力是比较复杂，不适合工程结构设计人员的使用及推广，为此本文采用地基承载力弱化强度来描述软粘土在循环荷载作用下产生的软化效应。通过计算大量循环强度有限元模型，对承载力弱化强度进行了归一，给出了计算承载力弱化强度的简化公式。 针对半圆堤在波浪荷载作用下会产生滑移破坏，为完整的作出荷载破坏包络线，本文采用《防波堤设计与施工规范》中的有关规定来控制滑移破坏，并结合基底完全粘结的条形基础荷载破坏包络线，给出了计算半圆堤地基承载力的简化方法。文末还运用了长江口深水航道整治工程中的三个典型半圆堤断面对给出的简化方法进行了检验，判别结果与实际变化情况相符合，说明本文给出的简化方法是适用和准确的。 |
| 作者： | 周宝勇 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 王元战 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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