收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂条件下海洋结构物地基承载力特性数值研究

詹云刚  
【摘要】: 以复杂条件下海洋结构物地基基础承载力问题为研究对象,通过有限元数值计算与理论分析,细致地探讨了地基承载力、失稳破坏模式与基础/地基间的不同接触条件、地基土体强度特性、荷载条件等影响因素之间的依赖关系;建立了复合加载条件下地基承载力的数值分析方法,通过变动参数计算,给出了复杂条件下地基承载力的计算图表和简化计算公式,为改进和完善海洋地基基础设计方法提供了理论依据;同时,根据次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,建立了能够模拟土体屈服前复杂变形特性的本构模型,在此基础上开发了拟静力有限元计算模块,针对均质地基在循环荷载作用下的承载特性进行了计算与分析。主要研究工作包括: 1、将完全隐式的本构积分算法与子增量技术结合,建立了误差控制的自适应本构积分算法,通过在屈服面角点应力区引入伪屈服面,基于关联流动法则建立了双向映射的应力更新算法;根据这两种算法编制的材料子程序,较好地解决了ABAQUS计算砂土地基承载力时较难收敛的困难。将双向映射的应力更新算法推广到非关联流动法则,基于二阶无厚度接触面单元开发了接触计算模块,避开了ABAQUS用二阶单元离散相互接触的物体时接触计算不收敛的问题,可预测更为清晰的地基破坏机制和精确的极限承载力。 2、通过有限元计算与分析,探讨了均质地基上埋深基础的承载力系数、埋深修正系数与土体强度特性、基础/地基间不同的接触特性(光滑接触、粗糙或完全粗糙接触)等影响因素之间的关系,并给出了相应的计算图表;与已有研究成果的对比表明,有限元计算结果合理可信,可供工程设计参考。 3、建立了复合加载下地基承载力的有限元数值分析方法,对均质地基、层状地基的承载力问题进行了系统的参数研究,分析了基础/地基间不同接触条件(完全粘结或竖向可分离)、地基土层强度特性、荷载组合等因素对地基承载力及破坏模式的影响规律,建立了层状地基临界层厚比及竖向承载力的简化计算公式,给出了复杂条件下地基的极限荷载包络面,为改进和完善海洋地基基础设计方法提供了理论依据。 4、根据次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,结合模型特点提出了半隐式本构积分算法,在ABAQUS平台上开发了循环承载力拟静力计算模块;利用建立的计算模块,对三轴试验进行了模拟。与已有研究成果对比表明,提出的本构积分算法可较好地实现复杂模型的数值实施;改进的本构模型能够描述土体屈服前的非线性和不可恢复性变形特征,模拟变形特性较为复杂的土体。在此基础上,以均质地基为例,分析了地基的循环承载特性。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU470

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 栾茂田,金崇磐,林皋;非均质土体稳定性分析的广义极限平衡法及其应用[J];大连理工大学学报;1991年04期
2 闫澍旺;杨昌民;范期锦;谢世楞;;波浪荷载作用下防波堤地基软化特性的试验研究[J];港工技术;2006年02期
3 杨强,杨晓君,陈新;基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分研究[J];工程力学;2005年04期
4 范期锦,李乃扬;长江口二期工程北导堤局部破坏的原因及对策[J];中国港湾建设;2004年02期
5 栾茂田;赵少飞;袁凡凡;吕爱钟;武科;;复合加载模式作用下地基承载性能数值分析[J];海洋工程;2006年01期
6 周建,龚晓南;循环荷载作用下饱和软粘土应变软化研究[J];土木工程学报;2000年05期
7 袁凡凡,栾茂田,闫澍旺,林源;非均质介质破坏机制及承载力的有限元分析[J];岩石力学与工程学报;2005年06期
8 栾茂田,金崇磐,林皋;非均质地基上浅基础的极限承载力[J];岩土工程学报;1988年04期
9 陈祖煜;土力学经典问题的极限分析上、下限解[J];岩土工程学报;2002年01期
10 杨强,陈新,周维垣;基于D-P准则的三维弹塑性有限元增量计算的有效算法[J];岩土工程学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 袁凡凡;非均质介质地基破坏机制及极限承载力分析研究[D];天津大学;2003年
2 李驰;软土地基桶形基础循环承载力研究[D];天津大学;2006年
3 范庆来;软土地基上深埋式大圆筒结构稳定性研究[D];大连理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期
2 蔡江东;考虑稠度状态时饱和粘性土自重应力计算方法[J];四川建筑科学研究;2003年04期
3 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
4 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
5 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
6 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 王平;刘东燕;黄海斌;雷用;;挡土墙安全系数的抗震可靠性分析[J];四川建筑科学研究;2010年02期
8 郝婷玥;陈贵清;马卫华;;地震作用下埋地管道横向振动分析[J];四川建筑科学研究;2010年02期
9 陆春其;梅岭;宰金珉;;真空预压地基承载力研究[J];四川建筑科学研究;2010年04期
10 谢晓华;周永章;张澄博;吴清华;周晓芳;卢强;赵广伦;;真空联合堆载预压软基加固机理分析及工程应用[J];四川建筑科学研究;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李世海;张磊;;岩体结构效应的三维离散元分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 武科;范庆来;王志云;;ABAQUS用户子程序在分析大型海洋结构物地基承载力特性中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
3 黄梦宏;丁桦;;边坡稳定性分析极限平衡法的简化条件[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
4 李金凤;杨启贵;徐卫亚;;应力路径对堆石体变形的影响[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 陈越峰;周健;张庆贺;;深厚吹填砂港区堆场地基沉降预估方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 齐永正;;地基一基础一上部结构共同作用三维数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 牛文杰;叶为民;黄雨;陈宝;;浅基础形状和埋深对天然非饱和地基承载力的影响[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
8 张正;杨子松;;大畈核电厂填土边坡坡形设计与稳定性研究[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
9 刘耀儒;黄跃群;杨强;王峻;;岩土边坡的变形和稳定分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
10 江月霞;康志强;;饱和砂土地震液化分析综述[A];福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
2 郑英杰;O-CELL试桩法的若干基本问题[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 唐亮;液化场地桩—土动相互作用p-y曲线模型研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 王荣霞;节段接缝剪切变形及其在桩—土—桥梁体系中的影响效应研究[D];天津大学;2009年
5 王宏祥;高寒湿地公路软基处理新方法与机理研究[D];天津大学;2009年
6 魏芸;强夯碎石墩复合地基承载机理及固结研究[D];天津大学;2009年
7 孙立强;超软吹填土地基真空预压理论及模型试验的研究[D];天津大学;2010年
8 孙月峰;大坝灾变复杂适应系统特征与溃坝阈值模型研究[D];天津大学;2010年
9 李昕;供水系统地震可靠性分析[D];大连理工大学;2000年
10 梁新政;路面结构层应力非线性特性反演研究[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
3 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
4 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
5 姜燕;刚性桩复合地基褥垫层设置问题研究[D];郑州大学;2010年
6 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
7 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
8 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
9 何远;捣固炼焦煤饼捣固仿真与试验研究[D];大连理工大学;2010年
10 赵晓霞;新型非饱和土稳态渗流试验装置的研制[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王元战,祝振宇;An Approach to Stability Analysis of Embedded Large-Diameter Cylinder Quay[J];China Ocean Engineering;2002年03期
2 王元战,祝振宇,周枝荣;Dynamic Response Analysis for Embedded Large-Cylinder Breakwaters Under Wave Excitation[J];China Ocean Engineering;2004年04期
3 丁红岩,张浦阳,任泽民,王金智;多筒基础平台冰荷载作用下基础反力分析[J];地震工程与工程振动;2003年04期
4 栾茂田,金崇磐,林皋;非均质土体稳定性分析的广义极限平衡法及其应用[J];大连理工大学学报;1991年04期
5 邱大洪;海岸和近海工程学科中的科学技术问题[J];大连理工大学学报;2000年06期
6 竺存宏,张凤展,张丽丽;沉入式大圆筒有关理论问题的探讨[J];港工技术;2002年01期
7 程栋栋,闫澍旺,田英辉;浅埋海底管线防护的设计方法研究[J];港工技术;2005年03期
8 王庚荪,孔令伟,杨家岭,孙东昌,王泉;水平载荷作用下土体与桶形基础的相互作用[J];工程力学;2004年02期
9 秦权;随机有限元及其进展──Ⅰ.随机场的离散和反应矩的计算[J];工程力学;1994年04期
10 秦权;随机有限元及其进展──Ⅱ.可靠度随机有限元和随机有限元的应用[J];工程力学;1995年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王常晶;姬美秀;陈云敏;;列车荷载作用下饱和软粘土地基的附加沉降[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王栋;波浪作用下海床动力响应与液化的数值分析[D];大连理工大学;2002年
2 郭莹;复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究[D];大连理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾强;陈绍蕃;于安林;曹平周;;网架螺栓球节点锥头的强度分析[J];工业建筑;1993年03期
2 杨绿峰;乔永平;余波;;基于弹性补偿有限元法的拱桥极限分析[J];长沙交通学院学报;2008年01期
3 赵卫国;;预应力混凝土梁超载能力分析[J];交通运输工程学报;2007年05期
4 乔永平;杨绿峰;余波;;弹性补偿有限元法研究斜板桥的塑性极限承载力[J];中外公路;2008年04期
5 陈利民;张建海;陈卫平;张恩宝;熊远发;;清溪拱坝坝基(肩)破坏模式及稳定性研究[J];东北水利水电;2006年12期
6 徐艳秋,刘静文,姜福香;预应力混凝土连续梁桥极限承载力研究[J];青岛理工大学学报;2005年03期
7 张飞;张钢锤;李侃;李雅娣;;复合材料层合板激光烧蚀后的三维逐渐损伤分析[J];固体火箭技术;2009年02期
8 朱崇诚;孙熙平;;高桩码头横梁极限承载力有限元分析[J];水运工程;2009年05期
9 李首龙;杨庆;冯晓静;;面板刚度对加筋挡土墙工作特性研究[J];山西建筑;2009年25期
10 吉伯海;傅中秋;胡正清;;钢管轻集料混凝土短柱偏心受压性能的试验[J];交通科学与工程;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王仁华;俞铭华;王林;;屈曲约束支撑极限承载力研究方法探讨[A];中国钢结构协会四届四次理事会暨2006年全国钢结构学术年会论文集[C];2006年
2 范雷;唐辉明;王亮清;;基于离散单元法的层状岩体地基极限承载力初探[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
3 詹云刚;袁凡凡;栾茂田;;倾斜荷载下双层饱和黏土地基承载特性[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 陈誉;彭兴黔;赵青春;吴立;乔常贵;;平面K型主圆支方钢管混凝土节点静力性能试验研究[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第十一次年会论文集[C];2007年
5 尧国皇;宋宝东;黄用军;谭伟;;矩形钢管混凝土T型受压节点受力性能的有限元分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
6 王煦;劳文全;谭坚;陈国栋;周勋;;山东荣成体育馆施工技术[A];中国大型建筑钢结构工程设计与施工[C];2007年
7 尧国皇;宋宝东;黄用军;谭伟;;矩形钢管混凝土T型受压节点受力性能的有限元分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
8 王槐福;程睿;崔佳;;K型钢管-板连接节点承载力参数分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
9 陈誉;彭兴黔;赵宪忠;;钢管搭接节点的研究现状[A];第三届海峡两岸土木建筑学术研讨会论文集[C];2007年
10 张文福;鲁华伟;刘迎春;薛景宏;;实腹拱结构平面内振动和侧屈分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 广东江门市新会区建设工程质量检测站 赵权新;基桩竖向抗压静载试验极限承载力的确定[N];山西科技报;2004年
2 张华良 顾祖莉 金国斌;商品运输包装动力可靠性研究[N];中国包装报;2004年
3 王书亭;CAE促机电产品研发创新[N];计算机世界;2006年
4 本报记者 冯海波;弃医从工 名扬学界[N];广东科技报;2011年
5 王润英 河海大学水利水电工程学院 方卫华 河海大学 贾金生 郑璀莹译 黄万里 岳建平 福建师范大学地理科学学院 河海大学土木工程学院;大坝运行的安全监测[N];中国水利报;2004年
6 通讯员 张逸飞 记者 刘津;三项防冰关键技术项目通过验收[N];国家电网报;2008年
7 本报记者 戚廷瑞 本报通讯员 郑海滨 林红;站在桥梁科技的前沿[N];工人日报;2005年
8 ;高性能复合材料应加速发展[N];中国建材报;2005年
9 廖建国;铸铜立冷壁的开发及其在高炉的应用[N];世界金属导报;2003年
10 袁闻;IT安全威胁防范要有长远眼光[N];金融时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹云刚;复杂条件下海洋结构物地基承载力特性数值研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
2 赵少飞;复合加载条件下海洋地基承载力特性数值分析方法研究[D];大连理工大学;2006年
3 孙曦源;水平荷载作用下软土地基中桶形基础工作机理及承载性能研究[D];大连理工大学;2009年
4 王志云;软土地基上吸力式沉箱基础的抗拔承载特性研究[D];大连理工大学;2008年
5 武科;滩海吸力式桶形基础承载力特性研究[D];大连理工大学;2007年
6 范庆来;软土地基上深埋式大圆筒结构稳定性研究[D];大连理工大学;2007年
7 沈显峰;多组元金属粉末直接激光烧结过程数值模拟及烧结区域预测[D];四川大学;2005年
8 陈长冰;筒仓内散体侧压力沿仓壁分布研究[D];合肥工业大学;2006年
9 寇哲君;可扩展冲击—接触并行计算及其在汽车碰撞模拟中的应用[D];清华大学;2003年
10 李岩;大型电力变压器线圈电磁力和局部过热问题研究[D];沈阳工业大学;1995年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王圣强;Spar平台不同锚固基础形式的研究[D];天津大学;2008年
2 刘彬斌;外倾式钢箱拱桥稳定性能研究[D];同济大学;2006年
3 韩旭;圆钢管空间KT型相贯节点极限承载力分析[D];重庆大学;2009年
4 肖又箐;K型管板节点极限承载力研究[D];湖南大学;2008年
5 周中科;加竖杆的空间KK型圆管无搭接节点的静力性能研究[D];重庆大学;2009年
6 高华国;矩形钢管混凝土构件的优化设计研究[D];沈阳工业大学;2006年
7 郑伯兴;空间KT型圆钢管相贯节点极限承载力研究[D];湖南大学;2007年
8 徐冰;倾斜荷载作用下吸力式沉箱抗拔性能试验研究[D];大连理工大学;2008年
9 陈峰;边坡稳定性及锚杆支护的三维有限元分析[D];华中科技大学;2007年
10 吴利玲;饱和粘土中圆形锚板抗拔承载力的研究[D];大连理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026