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沉箱码头地震破坏及地基加固的非线性数值分析
| 论文题名： | 沉箱码头地震破坏及地基加固的非线性数值分析 |
| 关键词： | 地基加固;地震灾害;沉箱码头;碎石桩;循环弹塑性模型 |
| 摘要： | 作为一种严重的自然灾害，地震灾害往往造成重大的经济损失和人员伤亡。我国是地震多发国家，因此，加强抗震分析与设计对保护国家基本设施和人民生命财产安全具有十分重要的意义。近年来随着改革开放和国民经济的飞速发展，沿海地区的码头及港口建设数量日益增多，地基以及回填土的动力稳定性是近海和海岸工程建筑物过程中必须考虑的重要问题之一。地震作用下，引起土体的孔隙水压力和有效应力的变化，使近海和海岸工程的地基产生液化，导致码头港口的破坏。因此对于港口码头液化地基的处理，将地震对于港口码头等生命线的破坏损失尽可能的降低，是岩土工程近些年来研究的热点。 本文基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论，采用FE—FD耦合的数值分析方法计算模拟地震荷载作用下大型沉箱码头岸壁的动力反应分析。在数值分析过程中，采用u—p形式的动力固结方程和循环弹塑性本构关系，采用Newmark—β逐步积分法求解时域内动力方程。揭示液化以及沉箱破坏的机理。 首先模拟研究采用无厚度接触单元对沉箱沉降的影响，在建立的模型中，沉箱与土的接触面设置接触单元，进行非线性数值分析。并讨论沉箱参数、地基土参数以及接触单元的参数变化对于沉箱沉降的影响，得到采用无厚度接触单元一些参数的变化对于沉箱码头沉降的影响。 随后，沉箱与土的接触面采用无厚度接触单元，对沉箱码头在地震作用下的进行动力响应分析，模拟地震作用下地基置换砂以及回填土液化导致沉箱码头岸壁失稳的过程，探讨沉箱码头岸壁失稳的破坏机理。针对液化破坏，采用碎石桩进行置换砂的地基加固处理，进行非线性数值模拟，并将计算分析结果与未处理时的破坏情况进行对比，得到一些对大型沉箱码头岸壁抗震有用的规律和结论。 |
| 作者： | 刘晓 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 唐小微 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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