本文關(guān)鍵詞：空腔殼基礎(chǔ)的有限元分析

  更多相關(guān)文章： 空腔殼基礎(chǔ) 有限元無限元耦合 摩擦 軸對稱 非軸對稱

【摘要】：空腔殼基礎(chǔ)作為一種新型殼基礎(chǔ),具有良好的受力性能,結(jié)構(gòu)合理,顯著的經(jīng)濟效益與使用性等優(yōu)點,廣泛的應(yīng)用于高聳構(gòu)筑物。雖然它有很多的優(yōu)點,但是由于空腔殼基礎(chǔ)是一種新型基礎(chǔ),工程實例又不太多,長期實物觀測和理論研究工作進行的還不夠,還有些問題待今后進一步研究和解決。因此,系統(tǒng)開展空腔殼基礎(chǔ)的計算理論和應(yīng)用的研究是十分必要的。由于現(xiàn)有的計算采用的假設(shè)過于理想化,并未考慮空腔殼基礎(chǔ)與地基間的摩擦的共同作用,造成計算結(jié)果精度與實際情況有出入。本文系統(tǒng)的闡述了共同作用的基本概念以及研究現(xiàn)狀。對幾種常用地基模型進行了總結(jié),對其優(yōu)點和不足進行了分析。闡述了無限元的基本理論,在隨后的分析中,采用大型有限元分析軟件ABAQUS,通過建立空腔殼基礎(chǔ)——地基三維有限元分析模型進行分析,并用更為合理的有限元和無限元相結(jié)合的方法模擬半無限空間體地基。研究其在考慮摩擦和不考慮摩擦的兩種狀態(tài)下力學(xué)響應(yīng)的變化,對軸對稱和非軸對稱兩種荷載作用下問題進行分析。綜上,本文算例對下面幾個方面展開了研究并得到有關(guān)結(jié)論:因為空腔殼基礎(chǔ)都是埋在地下的,為了模擬基礎(chǔ)周圍的土壓力,在下殼的外圍加了的配重,相當于地面有1?l04N/m2的均布荷載,采用不同大小的荷載進行分析對比。軸對稱荷載,作用在上殼橫截面上,取豎向荷載為N=600kN,1800kN,6000kN進行計算,相當于1.47?l06N/m2,4.41?l06N/m2,14.7?l06N/m2豎直向下的均布荷載;非軸對稱荷載,作用在上殼橫截面上,豎直向下的均布荷載和文中為與x軸反向的水平荷載,其中水平荷載集度為豎向荷載集度的1/10,取豎向荷載為N=600kN,1800kN,6000kN進行計算,相當于1.47?l06N/m2,4.41?l06N/m2,1.47?l07N/m2的豎直向下的均布荷載,其中水平荷載值分別為1.47?l05N/m2,4.41?l05N/m2,1.47?l06N/m2。在軸對稱和非軸對稱兩種情況下,考慮摩擦比不考慮摩擦時的Mises應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)變、地基反力,均增大;考慮摩擦比不考慮摩擦時的徑向應(yīng)力、徑向應(yīng)變、變形,均減小。而且不同荷載作用下,隨著荷載增大,這種影響越明顯。
【關(guān)鍵詞】：空腔殼基礎(chǔ) 有限元無限元耦合 摩擦 軸對稱 非軸對稱
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB115
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1. 緒論9-19
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文研究目的與意義11-17
• 1.3.1 高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)介紹11-13
• 1.3.2 空腔殼基礎(chǔ)介紹13-17
• 1.4 本文研究目的主要內(nèi)容17-19
• 2. 理論基礎(chǔ)19-27
• 2.1 共同作用基本概念19
• 2.1.1 共同作用基本方程19
• 2.2 地基模式選取19-21
• 2.2.1 線彈性地基模型20-21
• 2.3 殼體理論的選取21
• 2.4 有限元理論21-23
• 2.4.1 有限元法簡介21-22
• 2.4.2 有限元求解過程22-23
• 2.5 有限元理論工具ABAQUS介紹及有限元實現(xiàn)23-27
• 2.5.1 ABAQUS主要分析模塊23-24
• 2.5.2 ABAQUS分析步驟24
• 2.5.3 ABAQUS接觸功能概述24-25
• 2.5.4 無限元簡介25-27
• 3. 軸對稱荷載下考慮摩擦的空腔殼基礎(chǔ)的靜力問題27-47
• 3.1 軸對稱荷載下基礎(chǔ)靜力問題27
• 3.2 有限元模型建立27-45
• 3.2.1 基本假定27
• 3.2.2 模型結(jié)構(gòu)簡介27-30
• 3.2.3 加載30-31
• 3.2.4 計算結(jié)果31-45
• 3.3 對計算結(jié)果分析45-47
• 4. 非軸對稱荷載下考慮摩擦的空腔殼基礎(chǔ)的靜力問題47-69
• 4.1 非軸對稱荷載下基礎(chǔ)靜力問題47
• 4.2 有限元模型建立47-67
• 4.2.1 基本假定47
• 4.2.2 模型結(jié)構(gòu)簡介47-49
• 4.2.3 模型的建立49
• 4.2.4 加載49-51
• 4.2.5 計算結(jié)果51-67
• 4.3 對計算結(jié)果分析67-69
• 5. 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 本文的主要結(jié)論69
• 5.2 深入研究的建議69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻73-76

【參考文獻】

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本文編號：924424