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正压冲固平台基础承载力的数值计算研究
| 论文题名： | 正压冲固平台基础承载力的数值计算研究 |
| 关键词： | 海洋平台;承载力;弹塑性本构模型;接触单元;三维有限元法;ANSYS |
| 摘要： | 正压冲固平台是国家863资源与环境技术领域,海洋资源开发技术的重要课题之一.这种平台的突出优点是使用短桩基础,用钢量少,海上施工周期短,而且在海底浅层条件不太好的某些地区仍能使用,弥补了桶基平台和传统的桩基平台的不足.因此,对正压冲固平台的研究、开发和利用有着较高的实际意义和经济价值.研究正压冲固平台首先要解决基础承载力问题.正压冲固平台是新型平台,没有现成的规范可循,而且由于平台采用了加固技术,使地基情况变得复杂,用传统的承载力计算方法难以真实地反映这种平台地基的特点和性质,所以为计算平台承载能力选择正确有效的方法成为研究的关键问题之一.该文针对该平台的地基特点,提出了"径向分层"的概念,并根据这一概念和土的非线性特性,经过各种数值方法的比较,选用三维有限元的计算方法,以国际通用的有限元分析软件ANSYS对正压冲固平台的承载力问题进行研究.基于有限元方法的分析过程,结合研究问题的特点,文中重点分析了两个难点--地基的模拟和桩土相互关系的处理.经过对弹塑性模型理论的研究和比较以及桩土相互作用特点的分析,选用D-P模型模拟地基,并在桩土之间建立面--面接触单元.在具体分析的过程中,解决了建摸、求解和结果处理三大步骤里的一系列关键问题,特别是地基加固段的选取、短桩的模拟、地基破坏标准的建立和承载力的确定等.通过运算,不仅求出了承载力的具体数值,而且观察到平台地基的破坏过程,总结出破坏机理,并进一步评价了平台的安全性.有限元分析软件ANSYS对求解正压冲固平台地基承载力的成功应用,证明了采用有限元法分析正压冲固平台基础的承载力问题是正确的、可行的,并且是有效的,适合正压冲固新型平台的设计需要. |
| 作者： | 李茜 |
| 专业： | 港口、海岸与近海工程 |
| 导师： | 杨树耕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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