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基床式大直径薄壁圆筒结构受力机理与弹簧元数值模拟
| 论文题名： | 基床式大直径薄壁圆筒结构受力机理与弹簧元数值模拟 |
| 关键词： | 港口工程;大直径薄壁圆筒结构;受力机理;数值分析;弹簧元 |
| 摘要： | 本文针以基床式大直径圆筒结构受力数值计算及稳定性分析为切入点,提出基于弹簧元基底约束模型的基床式大直径薄壁圆筒结构的数值分析方法,将圆筒基底与基床间的接触面处理为弹簧元接触,从而在结构的整体稳定性与强度计算分析中将基床地基的变形影响考虑其中,使之更为符合工程实际情况.通过某港码头工程的实例计算与验证,取得了良好的结果.并利用大型有限元软件ANSYS中参数化设计语言即APDL,进行了二次开发.现将本文主要的工作汇总如下: 1.基于对现有基床式大直径薄壁圆筒结构的试验资料,对基床式薄壁圆筒结构的荷载分布及受力机理进行了分析与总结,并提出了基于弹簧元基底约束模型的基床式大直径薄壁圆筒结构的数值分析方法； 2、由于大直径薄壁圆筒结构是一空间三维体系的圆柱壳结构,无论是其受载条件还是结构的变形与内力计算分析均较为复杂,本文结合其受力特点提出了一种简化的数值计算模型.其特点在于考虑了地基基床与大直径薄壁圆筒结构间的相互作用,即在结构的外荷载作用下由于地基基床的沉降和变形对大直径薄壁圆筒结构的整体变形和内力大小、分布的影响,使之更符合工程实际情况. 3.基于Winker地基模型,利用大型结构计算软件ANSYS中参数化设计语言即APDL,建立了基于上述弹簧元基底约束单元的数值分析模型,并可方便有效地付之实施.通过一工程实例,在施加相应荷载约束后与铰接形式的基底约束模型进行了比较分析,印证了该方法的可行性和有效性. 4.结合上述数值模型及算例的分析验证,就基床式大直径薄壁圆筒结构的工作机理、水平荷载作用下的土压力、摩阻力等计算提出了一些意见与建议. |
| 作者： | 祝成 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 周锡礽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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