学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

整体卸荷式板桩挡土结构三维有限元数值模拟分析

作 者: 古西召
导 师: 周世良
学 校: 重庆交通大学
专 业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 卸荷承台 全直桩 结构特性 有限元 蠕变
分类号: U655.54
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 33次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


整体卸荷式板桩挡土结构是由卸荷承台、前墙和后排遮帘桩等组成的复杂结构,是近年来在港口结构、航道软土地基支护工程中常用的新型结构型式。但整体卸荷式板桩结构将前墙与后排遮帘桩通过卸荷承台刚接成整体,导致前墙与卸荷承台基础的相互作用更加复杂,故该结构的受力变形影响因素也比分离卸荷式结构更为复杂。目前在该型式结构设计中尚缺乏对其受力机理、工作特性和设计计算方法进行系统的研究和总结。本文在总结国内外卸荷式板桩墙码头设计一般原则的基础上,结合广东某10万吨级码头工程,采用三维有限元数值模拟方法对卸荷式板桩挡土结构稳定性和受力特征进行了深入的分析研究。同时考虑了土体蠕变对桩基长期变形的影响。论文的主要工作和结论如下:(1)在考虑桩土相互作用的基础上利用有限元数值模拟的方法得到不同桩排距、后排桩桩间距和开挖深度情况下前后排桩受力和变形特征。卸荷承台对前后排桩内力分配的影响进行了深入的研究,从而为相关的具体工程的设计提供依据。(2)提出对整体卸荷式全直桩结构桩排距、桩间距和前沿开挖深度的设计建议。(3)通过对软土的流变现象、本构模型的分析研究,模拟土体蠕变对码头结构使用过程中长期变形的影响。分析可知土体的变形具有明显的时间效应,其对桩基长期变形的影响非常显著。随着时间的增长,桩基础的水平方向变形随着土体蠕变的增加也随之增大,桩基的后期变形在总变形中的比重也越来越大,且长期变形具有持续时间长、变形量大的特点,对结构造成很大的危害。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 研究的背景及意义  8
  1.2 卸荷式板桩结构国内外应用及研究进展  8-10
    1.2.1 我国卸荷式板桩结构发展现状  8-9
    1.2.2 卸荷式板桩结构的设计理论研究  9-10
  1.3 蠕变理论国内外研究进展  10-13
  1.4 本文研究内容及研究方法  13-14
第二章 卸荷式板桩结构计算方法及土体蠕变理论研究  14-34
  2.1 桩基承载力特性理论研究  14-22
    2.1.1 弹性地基梁法  14-16
    2.1.2 平行墙理论  16-17
    2.1.3 弹性杆理论  17-18
    2.1.4 有限元分析法  18-19
    2.1.5 土压力计算  19-22
  2.2 土体蠕变特性研究  22-25
    2.2.1 土的流变现象  22-23
    2.2.2 土的蠕变机理  23
    2.2.3 土的蠕变特性  23-25
  2.3 土的流变理论及本构方程  25-33
    2.3.1 线性流变模型理论  25-31
    2.3.2 非线性流变模型理论  31-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章 整体卸荷式板桩挡土结构三维有限元计算模型  34-51
  3.1 某10 万吨级码头工程概况  34-39
    3.1.1 水文条件  34
    3.1.2 地形地质条件  34-39
    3.1.3 设计与施工方案  39
  3.2 卸荷式板桩墙码头三维有限元计算模型  39-50
    3.2.1 ANSYS 软件在板桩墙码头数值模拟中的应用  39-42
    3.2.2 材料参数选取  42-43
    3.2.3 材料模型  43-47
    3.2.4 计算范围及结构离散  47-50
  3.3 本章小结  50-51
第四章 整体卸荷式板桩挡土结构有限元数值模拟分析  51-71
  4.1 有限元数值分析过程与步骤  51-52
    4.1.1 分析的可行性  51
    4.1.2 分析的目的和方案  51-52
    4.1.3 模型分析参数选取  52
  4.2 有限元数值分析结果  52-64
    4.2.1 前后排桩间距变化对结构的影响分析  52-59
    4.2.2 后排桩间距变化对结构受力的影响分析  59-62
    4.2.3 不同开挖深度对结构的影响  62-64
  4.3 卸荷式板桩挡土结构的一体化设计  64-69
    4.3.1 一体化设计理论及方法研究  64-65
    4.3.2 挡土结构的一体化设计方案及受力模式  65-66
    4.3.3 从一体化设计角度对计算结果的分析  66-69
  4.4 本章小结  69-71
第五章 土体蠕变对卸荷式板桩结构变形的影响  71-78
  5.1 本文所采用的蠕变方程  71-72
  5.2 计算模型及参数选取  72-73
  5.3 计算结果及分析  73-77
  5.4 本章小结  77-78
第六章 结论及建议  78-80
  6.1 本文主要结论  78-79
  6.2 进一步工作的展望  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-84
在学期间发表的论文  84
在学期间参与的科研项目  84

相似论文

  1. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  2. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  3. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  4. 60Si2Mn钢热机械损伤行为研究,TG142.15
  5. 谐波齿轮传动柔轮应力及轮齿磨损分析,TH132.43
  6. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  7. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究,TV642.2
  8. 竖向荷载作用下半刚性连接钢框架的简化分析,TU391
  9. 带填充墙框架结构非线性有限元分析,TU323.5
  10. 电流及电场对结晶器铜板上电镀镍及其合金镀层性能的影响,TQ153.2
  11. 基于时程分析法碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析,TV642.2
  12. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  13. 船用锅炉过热器管束胀口应力应变分析,TQ051.5
  14. 电子产品质量监控测试设备设计,TN06
  15. 超高分子量聚乙烯纤维抗蠕变性能研究,TQ342.61
  16. 深水海底管道S型铺管法安装分析,TE973
  17. 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
  18. 拖拉机电控液压动力转向系统的转向机构及液压系统设计,S219.02
  19. 智能森林灭火航弹研究,S762
  20. 多针内固定治疗跟骨骨折的有限元分析,R687.3
  21. 三种后路腰椎融合术致相邻节段退变的有限元分析比较,R687.3

中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 港口工程 > 港口工程施工 > 各种工程 > 基础工程
© 2012 www.xueweilunwen.com