软土地基上筒型基础地基承载力研究

摘要

近年来,中国港口与海岸工程建设事业蒸蒸日上,呈现出大型化,深水化等特点。自然条件优越的海岸带大部份已被开发利用,今后港区将向大江、大河的入海口水区发展,而这些地区工程的建设往往面临地基软弱等不利的自然条件,于是能否准确描述软土地基上结构基础的稳定性对于整个工程就显得尤为重要。筒型基础这类插入式的结构以其自身的独特优点成为适用于软土地基的一种新型结构形式,地基承载力的验算也是结构设计的一项重要环节。然而,筒型基础的地基承载力在我国尚缺乏被广泛认可的理论体系与计算方法,这也限制了该结构在我国工程中的应用。　　针对上述问题,本文采用了理论研究、实验验证与数值模拟计算方法相结合的方法对筒型基础的地基承载机理与计算方法展开研究,主要完成的工作包括以下几个方面:　　1)建立无重条形基础有限元模型,将地基承载力结果与prandtl理论进行对比,从而验证了有限元方法研究地基问题的可行性。在此验证的基础上建立了有重的并且不考虑入土深度的条形基础与圆形基础模型,将有限元所得结果与多个地基承载力公式进行对比,分别给出这两种简单结构型式地基承载力计算的推荐公式。　　2)建立考虑入土深度的吸力式桶型基础模型,并将模型地基承载力结果与现有物理实验结果进行对比,从而验证模拟方法的正确性。在此基础上建立插入式大圆筒结构有限元分析模型,分别分析筒型基础在竖向荷载与水平荷载作用下的承载机理与破坏模式,并给出了竖向承载力简化算法,建立了水平承载力简化算法。　　3)建立连续筒基础结构的有限元分析模型,对比连续筒基础结构与单筒基础结构承载力的区别,并探究了连续筒基础竖向承载力与水平承载力随筒间距变化的规律。建立复合加载条件下的连续筒基础有限元分析模型,给出筒型基础在竖向力、水平力、弯矩作用下的破坏包络面。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2地基承载力研究现状

1.3筒型基础研究现状

1.4论文的研究目的和主要内容

第2章 地基承载力有限元分析模型

2.1概述

2.2有限元数值模拟软件ABAQUS

2.3有限元求解地基承载力的合理性验证

2.4不同基础型式地基承载力有限元分析

第3章 单筒基础的地基承载力

3.1概述

3.2吸力式桶型基础地基承载力

3.3插入式大圆筒基础竖向承载力

3.4插入式大圆筒基础水平承载力

第4章 连续筒基础的地基承载力

4.1概述

4.2模型建立

4.3连续筒在竖向荷载下承载力分析

4.4连续筒在水平荷载下承载力分析

4.5连续筒在复合加载模式下承载力分析

第5章 结论与展望

5.1本文的主要结论

5.2问题和展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

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