沉入式圓筒薄殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與動(dòng)力特性研究.pdf

1、大圓筒薄殼結(jié)構(gòu)體為一種新型的水工結(jié)構(gòu)，由于其不可替代的優(yōu)勢(shì)--可直接插入地基土不需軟基處理，因而在港口工程、水運(yùn)工程中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于該結(jié)構(gòu)與周?chē)馏w共同作用的力學(xué)機(jī)理比較復(fù)雜，同時(shí)又長(zhǎng)期受到動(dòng)力荷載波浪力的作用，迄今為止還沒(méi)有一種相對(duì)比較完備而又較合理的工作機(jī)理定量分析及物理力學(xué)計(jì)算模式為學(xué)術(shù)界及工程界普遍認(rèn)同，即對(duì)此結(jié)構(gòu)的計(jì)算還沒(méi)有規(guī)范可循。因此，該問(wèn)題已成為港口工程及水運(yùn)工程領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)及難點(diǎn)。 鑒于此，本文主

2、要研究： 1、基于插入式大圓筒的工作性狀及變位模式，建立了既考慮水平位移、豎向位移以及轉(zhuǎn)角，同時(shí)考慮失穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)位于中軸線上的新的穩(wěn)定計(jì)算模型，推導(dǎo)出大圓筒的變位方程，并編制了非線性迭代程序。同時(shí)用有限元進(jìn)行模擬計(jì)算與本模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。通過(guò)該模型可以求得實(shí)際工程中各種不同工況下大圓筒的變位。 2、通過(guò)作者提出了模型，分析了影響大圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)高度的因素；得出了轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)高度一般位于距筒底(0.15～0.25)倍大圓筒筒高

3、處；計(jì)算了不同埋深、不同直徑下大圓筒的變位，并與傳統(tǒng)計(jì)算模型進(jìn)行了對(duì)比，得出采用本文模型得到的位移比傳統(tǒng)模型的結(jié)果大。 3、在新的失穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)基礎(chǔ)上，考慮結(jié)構(gòu)與土體相互作用整體模型，假設(shè)大圓筒為剛體，土體為彈塑性，對(duì)結(jié)構(gòu)整體模型進(jìn)行離散，建立了三維離散剛體-彈簧-阻尼模型。 4、根據(jù)動(dòng)力模型，在考慮了在循環(huán)荷載作用下土的塑性變形后，進(jìn)行大圓筒動(dòng)力分析。分析了大圓筒的埋深、直徑、土體重度、空隙比等重要參數(shù)對(duì)大圓筒位移累積和轉(zhuǎn)