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围海造陆地基抗震及抗冲塌设计研究

黄波  
【摘要】:围海造陆已受到许多海岸国家和地区的重视,成为人类海岸带开发利用活动的重要方式。填海造陆地基因为固结时间短和含水率高等原因,易在地震、海啸或台风巨浪作用下被冲刷垮塌,本文提出了一种新型的在填土内部埋设加筋混凝土框架型条基形式的复合地基,具有一定的理论参考价值和工程实践指导意义。本文主要内容可以分成以下三个部分:第一部分主要分析复合地基在常遇和罕遇水平地震作用下的结构动力响应规律;第二部分分析在不同的海啸冲刷荷载下复合地基的抗冲塌性能;第三部分结合现有规范,主要从抗震设计、抗冲塌设计和抗腐蚀设计等方面来提出围海造陆地基规范相应的设计方法建议。本文所做的具体工作和研究成果如下:1、提出框架型空间条基形式的复合地基及其构造形式。利用相关文献和规范对直墙式和斜坡式两种形式的复合地基受到的冲刷力和冲击力的经验公式及其参数进行选择和总结。2、利用有限元软件BAQUS建立斜坡式钢筋混凝土框架结构地基模型。在水平常遇地震(中震)和罕遇地震(大震)作用下,以控制性构件即最长柱AB柱作为研究对象来分析框架型空间条基结构的位移、加速度以及应力响应。对梁柱截面的设计方法、破损及断裂情况进行了分析,对大震下抗震延性系数计算提出建议方法和控制标准。提出了框架型条基的构件设计方法、层间侧移控制、梁柱节点加强设计及构造措施等。3、在顺流和回流两种海浪冲刷荷载工况下,计算多级的海啸速度和高度产生的不同海啸冲刷荷载,对地基稳定性进行数值验算,并对结构和土体水平和竖向位移、框架结构应力和接触面土体应力进行分析。提出了验算地基抗海啸冲刷强度超载能力和变形延性性能的多级验算标准,给出了抗冲刷位移延性系数的计算公式和数值结果。4、提出填海造陆工程中框架型条基形式复合地基规范设计建议,从抗震设计、抗冲塌设计和抗腐蚀设计三个方面提出框架型条基的强度设计、变形设计、抗滑和稳定性验算等设计方法和建议。


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