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循环荷载作用下饱和粘土不排水抗剪强度模型及应用
| 论文题名： | 循环荷载作用下饱和粘土不排水抗剪强度模型及应用 |
| 关键词： | 沉入式大圆筒结构;循环荷载作用;动力响应;粘土不排水抗剪强度;动力失稳 |
| 摘要： | 沉入式大圆筒结构通常直接嵌入砂土或粘土地基，承受风、流、冰等环境条件特别是在随机波浪的持续和长期作用下，主要依靠地基的嵌固来维持稳定。对于典型的波浪作用下结构-海床耦合系统，由于其十分复杂的动力相互作用，目前工程界并无明确可循的计算分析方法，因此研究该结构在随机波作用下的动力响应具有工程应用和学术研究两方面的重要价值。 波浪荷载是海洋地基土受到的最频繁和最严峻的动荷载，由于在土与结构这两种性质截然不同的材料之间存在着接触面，而波浪这种动荷载使得结构与地基之间的作用成为动力相互作用，从而接触问题变得更加复杂。当考虑到持续几个小时到几天波浪荷载作用的短期效应时，一般认为海洋粘土地基基本是处于不排水条件下的，此时波浪荷载的持续作用使海洋粘土的应变增大，孔隙水压力升高，伴随着内部结构的改变，其不排水抗剪强度退化，上部建筑物也因而会失稳或破坏。 本文结合嵌入式大圆筒结构，基于MSC.Marc软件平台建立的结构-波浪-海床耦合系统的动力有限元计算模型，利用MSC.Marc软件良好的开放性，通过用户子程序接口成功地将循环荷载作用下饱和粘土不排水抗剪强度模型及孔压模型引入MSC.Marc软件，为今后的科研工作开辟了新的分析方法。由于设置接触面情况下引入强度及孔压模型更好地反映了土体的强度退化及塑性变形积累随循环荷载周次的变化，因此其计算结果与模型实验的观测数据更为接近，这在一定程度上揭示了该耦合系统失稳破坏的机理，也为今后对此类结构系统的动力失稳研究奠定了一定的基础。 |
| 作者： | 李桦 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘海笑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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