大型儲(chǔ)罐強(qiáng)夯地基與樁基沉降變形分析研究.pdf

1、目前常采用的大型儲(chǔ)罐的四種基礎(chǔ)形式為:碎石樁復(fù)合地基、強(qiáng)夯地基、鋼筋混凝土樁基+承臺(tái)、天然地基。對(duì)大型儲(chǔ)罐的威脅主要來自于基礎(chǔ)的不均勻沉降和底板的較大變形,從而造成底板的脆性破壞。伴隨著大型化而來的是荷載日益增大,技術(shù)條件日益復(fù)雜,基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降限制日益嚴(yán)格。由于我國的幅員遼闊,各地區(qū)的土層構(gòu)造和成因,以及地基土的地質(zhì)特性差異變化較大,特別是沿海各地分布不少的軟弱土,它具有強(qiáng)度低、壓縮性大等不良特性。在這類土上建設(shè)大型儲(chǔ)罐,不僅基

2、礎(chǔ)的沉降量大,儲(chǔ)罐底板也有較大的變形。關(guān)于沉降的分析和計(jì)算國內(nèi)外學(xué)者都進(jìn)行了相關(guān)的研究,并將其理論引入到設(shè)計(jì)規(guī)范中。關(guān)于基礎(chǔ)沉降變形允許值到目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各國均有各自建議的規(guī)范,基礎(chǔ)沉降變形的研究仍是一個(gè)值得深入探討的問題。
　　 本論文依托中石油科技攻關(guān)項(xiàng)目:二維有限元數(shù)值法在大型儲(chǔ)罐地基沉降分析中的應(yīng)用。根據(jù)目前收集到的實(shí)際工程資料,主要對(duì)采用強(qiáng)夯處理的阿聯(lián)酋油罐項(xiàng)目的儲(chǔ)油罐、采用強(qiáng)夯地基及樁基的廣東珠海石油倉儲(chǔ)工程

3、項(xiàng)目的儲(chǔ)油罐分析不同基礎(chǔ)形式條件下的油罐基礎(chǔ)變形問題。
　　 本文探討了國內(nèi)外采用原位測(cè)試方法獲取有限元計(jì)算中本構(gòu)模型參數(shù)及其它參數(shù)的可行性,并對(duì)阿聯(lián)酋案例中砂土層擾動(dòng)樣進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)以獲得較為完整準(zhǔn)確的模型參數(shù)。通過大型有限元軟件PLAXIS建立二維、三維有限元模型來模擬儲(chǔ)罐地基在加載過程中的沉降,分析討論不同有限元模型參數(shù)對(duì)油罐沉降的影響,得到模型中剛度參數(shù)對(duì)于沉降影響最大,強(qiáng)度參數(shù)在實(shí)際計(jì)算中影響較小,為工程中數(shù)值模擬參數(shù)

4、的調(diào)整提供依據(jù);對(duì)大型油罐地基處理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出動(dòng)探錘擊數(shù)與有限元模型楊氏模量參數(shù)的相關(guān)性,為類似地基上大型油罐的數(shù)值模擬的參數(shù)選取提供參考;考慮油罐底部強(qiáng)夯夯擊能不同的分布情況對(duì)油罐沉降的影響,得出當(dāng)高夯擊能分布范圍為罐中心點(diǎn)0.7倍罐半徑的范圍內(nèi)對(duì)罐中心沉降影響較大,而0.7～1倍罐半徑時(shí)對(duì)環(huán)墻沉降影響較大,從而為同類地基強(qiáng)夯設(shè)計(jì)提供參考;考慮不同環(huán)墻對(duì)罐周圍差異沉降的影響,得出鋼筋混凝土環(huán)墻對(duì)罐周沉降有較好的控

5、制效果,但對(duì)差異沉降的控制與其他基礎(chǔ)類型相似;考慮不同罐間距對(duì)沉降的影響,得出當(dāng)罐間距為罐半徑及以上距離時(shí),罐間距對(duì)環(huán)墻沉降影響較小,可忽略,為油罐罐區(qū)設(shè)計(jì)提供參考;對(duì)比同地質(zhì)不同地基處理方法,為該類地基處理得到較為經(jīng)濟(jì)的方法,總結(jié)出可較好地控制差異沉降且節(jié)約造價(jià)的合理形式;分析總結(jié)二維和三維模擬計(jì)算方法,討論優(yōu)點(diǎn)及不足,提出不同方法的適用范圍。
　　 本文針對(duì)基礎(chǔ)沉降問題,采用有限元數(shù)值模擬方法分析不同地質(zhì)條件下儲(chǔ)罐地基沉降和