筒型基礎(chǔ)沉放過程滲流與阻力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、筒型基礎(chǔ)是一種具有廣闊應(yīng)用前景的、新型海上平臺基礎(chǔ)，具有施工快速簡便、安全可靠、環(huán)保、可回收重復(fù)利用、節(jié)約成本等優(yōu)勢，被廣泛地用作海上平臺、海上風(fēng)電、深海系泊、堤防護(hù)岸等多種結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。負(fù)壓筒型基礎(chǔ)不同于傳統(tǒng)類型基礎(chǔ)的一個突出特點(diǎn)就是在安裝時通過抽吸負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)沉放就位，施加負(fù)壓大小和方式直接關(guān)系到筒型基礎(chǔ)能否順利下沉至設(shè)計深度，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的承載能力。本文根據(jù)筒型基礎(chǔ)的特點(diǎn)，通過理論分析和數(shù)值模擬方法，分別針對鋼質(zhì)薄壁和混凝土厚壁筒型基礎(chǔ)兩種

2、情況，對沉放過程中基礎(chǔ)周圍土體的滲流場和沉放阻力進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　（1）首先利用有限元方法建立多個滲流計算模型，分析在均質(zhì)砂土中筒型基礎(chǔ)沉放至不同深度時其周圍土體的滲流場特征，并計算臨街負(fù)壓、等效滲徑等滲流要素隨相對沉放深度變化的關(guān)系。然后以滲流出口水力梯度為控制條件，分別建立鋼質(zhì)薄壁大型混凝土厚壁兩種類型的筒型基礎(chǔ)臨界負(fù)壓計算公式，用于確定沉放施工時施加的臨界負(fù)壓。
　?。?）筒型基礎(chǔ)沉放過程是“土體—滲流—

3、結(jié)構(gòu)”耦合作用的過程，滲流場因此受到多種因素的影響。根據(jù)前面得到的滲流場特征和滲流要素計算結(jié)果，對滲流引起的土體參數(shù)變化對滲流場的反作用效果進(jìn)行了研究，得到了土體滲透系數(shù)變化對滲流場分布特征和臨界負(fù)壓等滲流要素的影響；土質(zhì)分層是海洋土體中存在的普遍現(xiàn)象，當(dāng)砂土下面有粘性土層等不透水層時，滲流場也會發(fā)生變化，本文根據(jù)這一特點(diǎn)，分別研究了一系列埋深下的不透水層情況下滲流場特性和臨界負(fù)壓變化情況，使研究結(jié)果具有更強(qiáng)的實(shí)用性。
　　（3）