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倾斜载荷作用下导管架平台桩基承载力分析

作　者: 闫晋辉
导　师: 王德禹
学　校: 上海交通大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 桩土相互作用承载力包络线有限元分析桩基础
分类号: P75
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

复杂的海洋环境使得海洋平台建设地质勘查工作难以取得较全面和准确的地质资料,因此,对海洋平台桩-土体系承载力特点进行分析研究是非常有必要的。桩基承载力研究已经历一段比较长的时间,相关理论也得到不断地完善,然而对于倾斜载荷(同时承受竖向和水平向载荷)作用下的桩基承载力研究相对较少。本文主要针对倾斜载荷作用下桩的力学分析,首先利用有限元软件ABAQUS模拟三维非线性桩土相互作用,然后针对不同载荷作用下桩侧摩阻力分布、桩身轴力分布、桩身弯矩、桩土变形、载荷-位移曲线等进行分析,分析结果表明在均质分层土下,用有限元模拟出的结果规律与现有的研究成果基本保持一致。在有限元分析的基础上,对竖向载荷-水平载荷承载力包络线进行了分析,并采用椭圆方程对其进行拟合。同时,与倾斜载荷作用下传统的经验公式进行了比较与讨论,并在传统经验公式的基础上做出了一定的修正。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 桩土相互作用研究方法  11-14
    1.2.1 经典理论分析法  11-12
    1.2.2 数值分析法  12-13
    1.2.3 试验法  13-14
  1.3 桩土相互作用机理  14-20
    1.3.1 竖向荷载作用下桩土相互作用  14-16
    1.3.2 水平荷载作用下桩土相互作用  16-20
    1.3.3 倾斜荷载作用下桩土相互作用  20
  1.4 本文主要工作  20-22
第二章桩基承载力规范计算  22-32
  2.1 引言  22
  2.2 桩基竖向载荷作用下的承载力  22-25
    2.2.1 粘性土中桩竖向承载力  23-24
    2.2.2 非粘性土壤(砂性土)中桩竖向承载力  24-25
  2.3 桩基水平载荷作用下的承载力  25-29
    2.3.1 软粘土中的横向承载力  26-28
    2.3.2 砂性土中的P-Y 曲线  28-29
    2.3.3 硬粘土中的P-Y 曲线  29
  2.4 桩基倾斜载荷作用下的承载力  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章桩土接触问题分析方法  32-41
  3.1 引言  32
  3.2 土体本构关系  32-35
  3.3 桩土接触问题  35-40
    3.3.1 桩土接触模型  35-37
    3.3.2 接触非线性问题及处理方法  37-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章倾斜载荷作用下桩土相互作用数值模拟  41-75
  4.1 引言  41
  4.2 桩基础承载力规范计算  41-42
  4.3 桩基有限元分析  42-74
    4.3.1 三维有限元数值模型  42-46
    4.3.2 竖/横向载荷作用下桩基模拟结果  46-54
    4.3.3 倾斜载荷作用下桩基模拟结果  54-69
    4.3.4 倾斜载荷作用下经验公式的讨论  69-74
  4.4 本章小结  74-75
第五章总结  75-77
  5.1 本文主要工作  75-76
  5.2 未来值得研究的问题  76-77
参考文献  77-81
附录1 桩基础分析表  81-82
附录2 桩基础极限承载力  82-83
附录3 P-Y 资料  83-84
附录3(续) P-Y 资料  84-85
致谢  85-86
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  86

倾斜载荷作用下导管架平台桩基承载力分析

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