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箱筒型基础防波堤结构地基沉降研究

作　者: 黄丹苹
导　师: 别社安
学　校: 天津大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 箱筒型基础防波堤软土蠕变地基沉降 PLAXIS 3D 筒内沉降量
分类号: U656.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为给较深水域的软土地基水工结构提供良好基础,箱筒型基础结构应运而生。由于软土具有明显的蠕变特性,必须知道箱筒型基础在考虑软土蠕变后的沉降变形,并预测其最终沉降量。本文使用PLAXIS 3D土工有限元计算软件对箱筒型基础防波堤结构在软基上的沉降变形进行数值模拟分析,采用软件中的软土蠕变模型作为软土本构模型,总结出一套适用于多层土体软基沉降的软件计算方案,并用该方案对箱筒防波堤沉降进行了三方面影响因素分析——结构参数、土体参数、荷载。其后,将沉降计算方案用于天津港箱筒型基础防波堤试验工程实测拟合,通过对试验段三组结构沉降—时间关系曲线的有限元计算,发现所得理论与实测曲线拟合较好,证明该方案能够较好地描绘箱筒防波堤在软粘土地基上的沉降变形。随后,本文将该方案用于天津港北防波堤延伸工程位移计算中,得到了防波堤端头与堤身轴向、垂向、竖直三方向的最终位移量及其位移规律。最后,本文总结出箱筒防波堤基础筒内沉降量的简化计算公式。结合箱筒基础的工作特点,通过总结数值模拟计算结果,找出筒内沉降量的主要影响因素,提出了筒内沉降分界面的概念及其简化计算公式,之后以量纲分析法为基础,推出计算筒内沉降量的简化公式。通过曲线比较,得出简化计算与有限元计算曲线基本吻合,说明该简化公式能很好地拟合有限元计算结果,证明其可用于软基上箱筒防波堤结构筒内沉降计算。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 课题研究背景及箱筒型基础结构简介  7-8
  1.2 国内外研究现状  8
  1.3 本文的主要工作  8-10
第二章软土地基沉降及其有限元计算软件  10-17
  2.1 考虑蠕变的软土地基沉降  10-11
  2.2 土工有限元软件PLAXIS 3D介绍  11-17
第三章箱筒型基础防波堤沉降影响因素及其灵敏度分析  17-39
  3.1 概述  17
  3.2 工程尺度模型软件计算方法的建立  17-22
  3.3 箱筒型防波堤结构参数对沉降变形的影响  22-24
  3.4 土体参数对沉降变形的影响  24-35
  3.5 荷载对沉降变形的影响  35-38
  3.6 沉降影响因素分析汇总  38-39
第四章工程实例分析与应用  39-56
  4.1 工程实例分析  39-45
  4.2 工程应用  45-56
第五章箱筒型防波堤基础筒内土体沉降分析研究  56-73
  5.1 概述  56
  5.2 筒内沉降影响因素分析  56-57
  5.3 筒内沉降分界面  57-60
  5.4 筒内沉降量研究计算  60-69
  5.5 筒内沉降量简化计算公式  69-73
第六章结论与展望  73-76
  6.1 结论  73-74
  6.2 展望  74-76
参考文献  76-79
发表论文和参加科研情况说明  79-80
致谢  80

箱筒型基础防波堤结构地基沉降研究

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