桩-桶基础在上拔荷载作用下土体细观结构分析

摘要

随着科学技术的进步，人类对海洋及其价值的认识也在不断深化，陆地资源的日趋枯竭使人类的生存和发展将越来越多地依赖海洋随着海洋资源的开发。但是海洋环境复杂，影响因素多，开发海洋对工程科技有高度的依赖性。桩-桶基础这种新型复合基础既发挥了桩基础的很好的竖向承载能力，又保留了桶基础很好的抗水平倾覆的能力，所以这种基础在海洋工程的建设中具有很好的应用前景，具备进行深入研究的价值。 室内模型试验是对工程实际的再现，将基础模型按照实际基础同比例缩小进行实验，本文选用模型试验的方法，对桩-桶基础上拔特性进行专门的试验设计，设计了半模试验以及专用的试验装置用来分析桩-桶基础的在上拔荷载作用下的破坏形式和变形机理。 首先通过对桩-桶基础半模试验，用高分辨率的数码相机拍摄土体的连续变化过程，运用数字图像变形量测技术分析得出了基础破坏过程中土体位移，剪应变和体积应变的分布变化，对剪切带发生发展的过程做出分析，并对在加载过程中基础周围土体的应变位移等取得定量的数据。 然后根据分析出的剪切带位置以及剪应变的分布等选取典型区域，利用体式显微镜及照相仪器连续拍摄的图片，用MiVnt图像分析软件对土体的颗粒基本结构的研究包括颗粒的面积、长短轴和偏心度和土体孔隙率进行研究，通过这些参数的变化来研究桩一桶基础在上拔作用下土体破坏过程的土颗粒细观运动规律。 最后将模型试验数字图像变形量测技术分析结果与土体细观指标的变化规律进行对比，再联系宏观力学现象，结果表明，物理模型试验图像的细观结构的变化特征，反应了土体内应变分布变化情况，反应了土体的宏观力学响应特性，表征了通过对土体的细观结构变化来反应土体破坏前后的强度和变形的可研究性。

目录

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英文文摘

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第一章 绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.2.1土体结构的研究现状

1.2.2基础的抗拔性能研究的研究现状

1.2.3图像处理技术与数值模拟技术的研究现状

1.3本论文研究思路和主要工作

1.3.1本文研究的思路

1.3.2本文研究的主要内容

1.3.3本文的创新点

第二章 室内模型试验介绍

2.1室内模型试验的无标点量测试验

2.1.1试验背景

2.1.2试验设备

2.1.3试验方法

2.2室内模型试验的细观试验

2.2.1试验背景

2.2.2试验设备

2.2.3试验方法

第三章 室内模型试验分析

3.1室内模型试验的无标点量测分析

3.1.1图像处理理论

3.1.2无标点法在试验中的应用

3.1.3图像处理的场效果分析

3.2室内模型试验的细观分析

3.2.1室内模型试验的细观分析理论

3.2.2MiVnt图像分析系统在细观分析中的应用

3.2.3模型试验图像数据统计及分析

3.3小结

第四章 上拔桩-桶基础土体细观结构与宏观力学现象关联性的分析

4.1模型试验无标点量测分析与细观分析的联系

4.2模型试验和宏观力学现象的对比分析

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1研究结论

5.1.1模型试验无标点量测分析的研究结论

5.1.2模型试验细观分析的研究结论

5.1.3细观结构与宏观力学现象关联性的分析

5.2展望

致谢

参考文献