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文檔簡介
1、近年來的調(diào)查資料顯示,突堤式和順岸式高樁碼頭接合位置的碼頭結(jié)構(gòu)變形和橫向錯位情況十分嚴重,本文從這些問題入手,系統(tǒng)地研究了該區(qū)域碼頭結(jié)構(gòu)和岸坡相互作用機理、影響因素和變形特點。目前對突堤式和順岸式碼頭接合位置的碼頭結(jié)構(gòu)與岸坡土體相互作用的研究十分缺乏,本文對該區(qū)域碼頭及岸坡的研究開辟了高樁碼頭研究的新方向。 現(xiàn)場情況表明,突堤式和順岸式高樁碼頭接合位置的碼頭結(jié)構(gòu)的受力和變形具有較為明顯的空間特點,而目前對高樁碼頭的研究基本停留在
2、二維層面上,用平面理論顯然無法解釋該區(qū)域出現(xiàn)的問題。本文以天津港二突堤根部轉(zhuǎn)角區(qū)域為對象,建立了碼頭結(jié)構(gòu)和岸坡土體耦合的大型三維彈塑性有限元模型,為了客觀反映結(jié)構(gòu)受力和變形的空間特征,按實際碼頭結(jié)構(gòu)的空間布局和結(jié)構(gòu)型式進行了真實模擬,提高了研究的針對性和可信度。 在土的數(shù)值模擬中,土體參數(shù)的確定對計算結(jié)果有很大影響,為了給土體數(shù)值模擬提供可靠的參數(shù),對二突堤根部轉(zhuǎn)角區(qū)域進行了詳細的地質(zhì)勘測并對土樣進行了直剪、壓縮、回彈和固結(jié)不排
3、水三軸剪切等室內(nèi)土工實驗,不僅提供了數(shù)值計算中土的D—P本構(gòu)模型需要的參數(shù),而且通過對土體的壓縮指數(shù)、膨脹指數(shù),以及球應(yīng)力和廣義剪應(yīng)力關(guān)系的分析,進一步分析了土體的物理力學特性,并為引入其他更為精確的本構(gòu)模型打下堅實的基礎(chǔ)。 對天津港二突堤根部轉(zhuǎn)角區(qū)域首次開展了岸坡內(nèi)部土體位移的監(jiān)測工作,對高樁碼頭和堆場的沉降、樁基的傾斜也進行了觀測。獲得的數(shù)據(jù)是對數(shù)值計算的驗證,為預(yù)測岸坡土體和碼頭結(jié)構(gòu)的變化趨勢提供了依據(jù),并為港口運營時荷載
4、布局調(diào)整提供參考。這項工作不僅具有很高的科研參考價值,而且具有指導碼頭運營的實際意義。 岸坡穩(wěn)定是學術(shù)界和工程界中十分關(guān)心的問題,但現(xiàn)行的設(shè)計方法中無法直接計算高樁碼頭岸坡的穩(wěn)定性。在應(yīng)用強度折減有限元方法分析岸坡穩(wěn)定的過程中,以一定幅值剪應(yīng)變貫通作為判斷岸坡失穩(wěn)的必要條件具有一定的人為性,以土體塑性區(qū)從坡腳到坡頂貫通作為依據(jù)則比較客觀,但塑性區(qū)的可視化顯示存在一定困難。本文定義并提出以應(yīng)力比作為判斷土體屈服的參數(shù),解決了塑性狀
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