正壓沖固平臺(tái)基礎(chǔ)承載力的數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、正壓沖固平臺(tái)是國家863資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域,海洋資源開發(fā)技術(shù)的重要課題之一.這種平臺(tái)的突出優(yōu)點(diǎn)是使用短樁基礎(chǔ),用鋼量少,海上施工周期短,而且在海底淺層條件不太好的某些地區(qū)仍能使用,彌補(bǔ)了桶基平臺(tái)和傳統(tǒng)的樁基平臺(tái)的不足.因此,對(duì)正壓沖固平臺(tái)的研究、開發(fā)和利用有著較高的實(shí)際意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值.研究正壓沖固平臺(tái)首先要解決基礎(chǔ)承載力問題.正壓沖固平臺(tái)是新型平臺(tái),沒有現(xiàn)成的規(guī)范可循,而且由于平臺(tái)采用了加固技術(shù),使地基情況變得復(fù)雜,用傳統(tǒng)的承載力計(jì)算方

2、法難以真實(shí)地反映這種平臺(tái)地基的特點(diǎn)和性質(zhì),所以為計(jì)算平臺(tái)承載能力選擇正確有效的方法成為研究的關(guān)鍵問題之一.該文針對(duì)該平臺(tái)的地基特點(diǎn),提出了"徑向分層"的概念,并根據(jù)這一概念和土的非線性特性,經(jīng)過各種數(shù)值方法的比較,選用三維有限元的計(jì)算方法,以國際通用的有限元分析軟件ANSYS對(duì)正壓沖固平臺(tái)的承載力問題進(jìn)行研究.基于有限元方法的分析過程,結(jié)合研究問題的特點(diǎn),文中重點(diǎn)分析了兩個(gè)難點(diǎn)--地基的模擬和樁土相互關(guān)系的處理.經(jīng)過對(duì)彈塑性模型理論的研

3、究和比較以及樁土相互作用特點(diǎn)的分析,選用D-P模型模擬地基,并在樁土之間建立面--面接觸單元.在具體分析的過程中,解決了建摸、求解和結(jié)果處理三大步驟里的一系列關(guān)鍵問題,特別是地基加固段的選取、短樁的模擬、地基破壞標(biāo)準(zhǔn)的建立和承載力的確定等.通過運(yùn)算,不僅求出了承載力的具體數(shù)值,而且觀察到平臺(tái)地基的破壞過程,總結(jié)出破壞機(jī)理,并進(jìn)一步評(píng)價(jià)了平臺(tái)的安全性.有限元分析軟件ANSYS對(duì)求解正壓沖固平臺(tái)地基承載力的成功應(yīng)用,證明了采用有限元法分析正