箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、箱筒型結(jié)構(gòu)是一種適合于軟基上的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可用于建造防波堤、碼頭、圍埝等結(jié)構(gòu)，隨著工程建設(shè)的深水化發(fā)展，結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境也愈加惡劣多變，在風(fēng)、浪、流、冰、地震等各種復(fù)雜荷載作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)就成為了我們所必須關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。本文利用數(shù)值模擬的手段對(duì)箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題開(kāi)展了一系列研究工作。
　　1.結(jié)合工程實(shí)際問(wèn)題，建立了箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型，并通過(guò)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證模型可靠性;分析了其自振特性，結(jié)果表明發(fā)生共振破

2、壞的可能性很小;提出了結(jié)構(gòu)-地基整體模型的平面等效原則;探究了地基土本構(gòu)模型的選取對(duì)動(dòng)力分析結(jié)果的影響，大幅值動(dòng)荷載作用下需考慮土體的塑性變形。
　　2.分析了波浪作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng):通過(guò)編程得到隨機(jī)波浪荷載時(shí)程曲線，分別按照正弦荷載和隨機(jī)荷載考慮波浪作用分析了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，結(jié)構(gòu)最大振幅16mm，完全滿足使用要求;然后建立了波浪-結(jié)構(gòu)-地基的耦合模型，對(duì)其耦合響應(yīng)過(guò)程進(jìn)行模擬，耦合分析結(jié)果相對(duì)加載動(dòng)力的計(jì)算結(jié)果偏小;最后對(duì)比了波浪

3、作用下靜動(dòng)力響應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，最大相對(duì)差值17％。
　　3.分析了冰荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng):采用改進(jìn)的Matlock冰力模型得到結(jié)構(gòu)上的動(dòng)冰荷載參數(shù)，進(jìn)而分析了不同冰速條件下的結(jié)構(gòu)瞬態(tài)響應(yīng)，最大水平位移29mm，可滿足使用要求;并對(duì)比了冰荷載作用下靜動(dòng)力響應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，動(dòng)力作用下的上部結(jié)構(gòu)位移相對(duì)較大，振動(dòng)現(xiàn)象明顯，最大動(dòng)力放大系數(shù)3.82。
　　4.采用時(shí)程分析法對(duì)結(jié)構(gòu)-地基整體模型進(jìn)行了地震響應(yīng)分析:分別采用實(shí)測(cè)地震加速度記

4、錄曲線和人工地震波加速度時(shí)程曲線作為輸入條件進(jìn)行了時(shí)程響應(yīng)分析，最大位移152mm，最大轉(zhuǎn)角0.016°，可見(jiàn)結(jié)構(gòu)以整體平移為主，轉(zhuǎn)動(dòng)十分微小，不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。
　　5.初步探究了箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響因素，并對(duì)各因素的靈敏度進(jìn)行分析比較，結(jié)構(gòu)平面尺度、土體指標(biāo)、荷載幅值對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的影響較大。
　　綜上所述，本文對(duì)箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在波浪作用、冰荷載和地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，結(jié)果表明結(jié)構(gòu)位移和穩(wěn)定性均