考慮應(yīng)變軟化的錨板承載力大變形有限元分析.pdf

1、已有關(guān)于錨板承載力系數(shù)的研究成果大多沒(méi)有考慮土體的應(yīng)變軟化，而實(shí)際工程中的錨板基礎(chǔ)不僅受到靜荷載的作用，還會(huì)受到風(fēng)浪流等循環(huán)荷載的作用。在循環(huán)荷載作用下，土體塑性應(yīng)變的不斷積累而產(chǎn)生應(yīng)變軟化，導(dǎo)致錨板的承載力下降。在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過(guò)程中錨板周圍土體發(fā)生較大的變形而產(chǎn)生應(yīng)變軟化，在錨板完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)后其承載力的減少是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。海洋平臺(tái)一般由多個(gè)錨板錨固，當(dāng)一個(gè)錨板失穩(wěn)而向上拔出一段距離時(shí)（周圍土體發(fā)生應(yīng)變軟化）還能夠繼續(xù)提供的承載力，對(duì)

2、評(píng)價(jià)整個(gè)海洋平臺(tái)還是否穩(wěn)定具有重要的意義。許多工程實(shí)際問(wèn)題中都伴隨著應(yīng)變軟化對(duì)錨板承載力的影響，這就需要對(duì)考慮應(yīng)變軟化的錨板承載力系數(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，通過(guò)歐拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian，CEL)大變形有限元對(duì)不考慮應(yīng)變軟化的T形觸探儀(T-bar)承載力系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果與已有塑性理論解和RITSS（remeshing and interpolation with small s

3、train，即在小變形有限元的基礎(chǔ)上通過(guò)網(wǎng)格重剖分和應(yīng)力插值技術(shù)實(shí)現(xiàn)大變形有限元分析）的計(jì)算結(jié)果均吻合較好，驗(yàn)證了CEL計(jì)算模型的可靠性。在ABAQUS有限元平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，編寫應(yīng)變軟化子程序計(jì)算出考慮應(yīng)變軟化的T-bar承載力系數(shù)，其計(jì)算結(jié)果與RITSS吻合較好，驗(yàn)證了應(yīng)變軟化子程序的可靠性。對(duì)T-bar周圍土體的軟化程度和流動(dòng)破壞機(jī)制分析發(fā)現(xiàn)，應(yīng)交軟化使土體抗剪強(qiáng)度減小的同時(shí)還改變了土體的流動(dòng)破壞機(jī)制，這兩個(gè)因素的綜合作用

4、導(dǎo)致應(yīng)變軟化作用下T-bar的承載力系數(shù)減小。
　　其次，采用CEL研究了應(yīng)變軟化對(duì)條形錨板和方形錨板承載力系數(shù)的影響，分析應(yīng)變軟化作用下條形錨板的抗力-位移曲線發(fā)展規(guī)律，研究了錨板周圍土體的軟化程度和流動(dòng)破壞機(jī)制變化規(guī)律，揭示了應(yīng)變軟化效應(yīng)對(duì)錨板承載力系數(shù)的影響機(jī)理，得到了不同軟化參數(shù)下考慮應(yīng)變軟化的條形錨板承載力公式和方形錨板承載力公式。
　　最后，深海軟黏土因很難取得高質(zhì)量土樣，與軟黏士應(yīng)變軟化有關(guān)的參數(shù)（應(yīng)變軟化參數(shù)