考虑循环荷载作用下软土塑性变形累积时沉入式大圆筒结构动力分析方法

摘要

大直径圆筒结构是在软土地基上建造深水防波堤的一种较好的新型结构.在波浪等动力荷载作用下,大直径圆筒防波堤结构的受力状态和破坏形态都具有明显的动态特征.但是,目前对软土地基上大直径圆筒结构的工作机理及其失稳破坏因素还没有完全清楚,导致大圆筒结构失稳破坏的一个重要因素是软土在循环荷载作用下产生的塑性变形累积. 本文的主要目的是研究大直径圆筒结构在波浪动力荷载作用下的稳定性,建立考虑土体在循环荷载作用下塑性变形累积数值模型,探讨影响大直径圆筒防波堤结构动力稳定性的因素. 论文结合现有的关于大直径圆筒防波堤设计和计算简化方法和有限元方法的优点,建立了将大直径圆筒结构作为离散刚体系统处理,将地基土采用离散的三维非线性弹簧一阻尼系统模拟的动力分析模型；采用了等效线性模型结合D-P 屈服准则进行修正后的修正模型,对模型的参数进行确定；提出系统模型中屈服节点处土弹簧的弹簧刚度取零或极小值,并在该屈服节点处施加恒定力. 论文提出了大直径圆筒防波堤结构中土体在循环荷载作用下的塑性变形累积计算方法,通过计算验证了所提出方法的可行性,并比较分析了不同因素对土体塑性变形累积的影响,认为土体塑性变形累积起始时刻判定标准、大直径圆筒尺寸、圆筒入土深度、土体指标参数、外荷载等因素都对土体的塑性变形累积有影响.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究工作的背景

1.2研究工作的现状

1.3本文的主要工作

第二章土的动力本构关系

2.1土动力学的主要研究内容

2.2土的动力本构关系特征

2.3土的动力本构关系模型

2.4等效线性模型

2.5屈服与破坏准则

第三章大直径圆筒防波堤动力模型的建立

3.1动力模型的设计思路

3.2大直径圆筒的处理

3.3地基土体的处理

3.4动力分析模型的建立

3.5运动微分方程的计算方法

第四章土体塑性变形累积

4.1概述

4.2国内外学者所取得的成果

4.3土体塑性变形累计方法的建立

4.4土体塑性变形累积起始时刻的判断

第五章程序说明及算例分析

5.1程序说明

5.2算例分析

5.3不同因素对土体塑性变形累积的影响

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2问题及展望

参考文献

发表论文情况说明

致谢