正壓沖固平臺基礎(chǔ)承載力的數(shù)值計算研究.pdf

1、正壓沖固平臺是國家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.這種平臺的突出優(yōu)點是使用短樁基礎(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,彌補了桶基平臺和傳統(tǒng)的樁基平臺的不足.因此,對正壓沖固平臺的研究、開發(fā)和利用有著較高的實際意義和經(jīng)濟價值.研究正壓沖固平臺首先要解決基礎(chǔ)承載力問題.正壓沖固平臺是新型平臺,沒有現(xiàn)成的規(guī)范可循,而且由于平臺采用了加固技術(shù),使地基情況變得復雜,用傳統(tǒng)的承載力計算方

2、法難以真實地反映這種平臺地基的特點和性質(zhì),所以為計算平臺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.該文針對該平臺的地基特點,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算方法,以國際通用的有限元分析軟件ANSYS對正壓沖固平臺的承載力問題進行研究.基于有限元方法的分析過程,結(jié)合研究問題的特點,文中重點分析了兩個難點--地基的模擬和樁土相互關(guān)系的處理.經(jīng)過對彈塑性模型理論的研

3、究和比較以及樁土相互作用特點的分析,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、地基破壞標準的建立和承載力的確定等.通過運算,不僅求出了承載力的具體數(shù)值,而且觀察到平臺地基的破壞過程,總結(jié)出破壞機理,并進一步評價了平臺的安全性.有限元分析軟件ANSYS對求解正壓沖固平臺地基承載力的成功應(yīng)用,證明了采用有限元法分析正