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原文传递深水离岸桩基沉桩稳定研究

论文题名：	深水离岸桩基沉桩稳定研究
关键词：	深水离岸桩;轴压稳定性;横纵向荷载;桩基沉桩稳
摘要：	深水离岸桩与一般工程桩相比，桩身自由段较长、柔度较大、入土较深，同时，环境影响复杂，在沉桩过程中稍有不慎便可能发生大柔度屈曲失稳问题。针对影响深水桩稳定的一些因素，运用力学理论分析和有限元数值模拟相结合的方法进行研究，系统分析深水离岸桩基沉桩稳定的各类因素的影响及其变化规律，研究成果对于工程实践具有指导意义。 1、运用力学理论和线性有限元方法对理想深水离岸桩轴压稳定性进行分析，得出线性有限元理论与Euler方法相一致的结论。同时，运用非线性有限单元法，对考虑初始缺陷的实际桩基不同初弯曲和不同计算长度状态下的稳定性进行研究。研究结果表明，非线性有限元方法更接近深水离岸桩的实际情况。 2、运用力学理论和有限元数值模拟方法，对深水离岸桩在横向荷载纵向荷载单独作用和共同作用下桩基的性状进行研究。研究表明横纵向荷载共同作用应力(弯矩)较竖向荷载和水平荷载分别作用叠加值增长较多，说明线弹性小变形中的叠加原理不宜用于深水离岸桩等大柔度杆件的应力计算，否则有可能导致桩基丧失平衡稳定。 3、传统Euler理论仅对桩端不同约束情况进行了分析，然而约束处于桩身任意位置时的影响则缺乏研究。本文运用力学理论,采用Ritz能量法，推导出了任意位置施加简支约束条件下的长桩轴压屈曲荷载计算公式，研究发现：在沉桩过程中，随着施加约束由桩底部向桩顶移动，屈曲临界荷载值呈线性增长的变化规律。 4、通过运用力学理论，采用Ritz能量法，推导出了考虑桩侧土抗力的直桩轴压屈曲荷载计算公式，研究表明：随入土程度的不断深入，桩侧土抗力充分发挥，考虑侧向土抗力直桩轴压屈曲荷载计算方法与虚拟嵌固点法的差距逐渐减小。
作者：	殷晓明
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	谢耀峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文