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吸力锚承载力模型试验软粘土层制备及沉贯试验研究

作　者: 赵永祥
导　师: 王建华
学　校: 天津大学
专　业: 岩土工程
关键词: 吸力锚真空预压侧壁摩擦系数承载力模型试验
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 59次
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内容摘要

吸力锚是一种新型的海洋平台基础形式。尽管已经在世界范围内得到应用,但是对于吸力锚的认识仍不完善,本文进行了以下几方面工作:为进行针对吸力锚承载特性的室内模型试验,首先需制备出满足试验要求的模拟土层。为此,制备了两箱软粘土来模拟实际工程中的地基情况,分别为均匀软粘土和强度随深度增长的软粘土。在土层的制备过程中,对土层表面沉降和排水量进行了监测,以便控制模拟土层的含水量。对十字板试验测定土层强度的结果也进行了详细分析。其次,进行了吸力锚在均匀软粘土中的贯入试验。得出了试验结果:吸力锚的贯入阻力、贯入所需负压、允许负压等。对吸力锚的贯入过程进行了理论分析,将试验结果与理论计算结果进行了比较,计算的允许负压与试验结果吻合较好。计算得出的极限长径比比试验结果高出2.9%-19.2%。通过试验中得到的数据,对吸力锚的侧壁摩擦系数进行了反推:在自重贯入阶段,侧壁摩擦系数在0.12-0.19之间;在负压贯入阶段,侧壁摩擦系数在0.35-0.4之间。最后,进行了吸力锚的承载特性试验。用直径为76mm和114mm的不锈钢管制作了长径比分别为6和4的模型锚。分别在三种不同的张紧角度下进行承载力试验,并对试验结果进行分析;同时对吸力锚在不同张紧角度下的破坏模式进行观察。另外,对模型试验装置、试验过程也进行了详细的介绍。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 吸力锚基础概述  7-11
  1.2 吸力锚基础研究现状  11-14
    1.2.1 1g室内模型试验  11-12
    1.2.2 现场试验  12-13
    1.2.3 吸力锚贯入的研究  13-14
  1.3 本文研究工作  14-15
第二章模型试验土层的制备及结果分析  15-30
  2.1 1#模型试验箱土层的制备  15-25
    2.1.1 制备过程  15-18
    2.1.2 土层沉降  18-19
    2.1.3 预压后1#模型试验箱土层的含水量  19
    2.1.4 预压后1#模型试验箱土层的强度  19-25
  2.2 2#模型试验箱土层的制备  25-29
    2.2.1 制备过程  25-26
    2.2.2 试验结果  26-29
  2.3 小结  29-30
第三章软粘土中吸力锚贯入过程的理论与模型试验分析  30-43
  3.1 理论分析  30-34
    3.1.1 贯入所需负压  30-31
    3.1.2 允许负压  31-32
    3.1.3 极限长径比  32-33
    3.1.4 参数选取  33-34
  3.2 沉锚试验  34-40
    3.2.1 试验过程  34-36
    3.2.2 试验结果  36-40
  3.3 理论计算与试验结果的比较  40-42
    3.3.1 参数的确定  40
    3.3.2 贯入负压和允许预压  40-41
    3.3.3 极限长径比  41-42
  3.4 小结  42-43
第四章张紧式吸力锚静承载力模型试验  43-53
  4.1 试验装置  43-45
    4.1.1 加载装置  43
    4.1.2 测量装置  43-45
  4.2 模型试验  45-48
  4.3 试验结果  48-50
  4.4 试验结果分析  50
  4.5 吸力锚在不同张紧角度下的破坏模式  50-52
  4.6 小结  52-53
第五章结论与建议  53-55
  5.1 本文结论  53
  5.2 建议  53-55
参考文献  55-59
致谢  59

吸力锚承载力模型试验软粘土层制备及沉贯试验研究

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