海底管道和基礎等各種海底結構物被大量運用到海洋油氣資源的開采實踐。海底結構物的設計需要準確的海洋黏土的不排水抗剪強度及軟化特性等參數(shù)。滿流式Ball和T-bar貫入儀已被廣泛用于海床土強度特性的原位測試。在Ball和T-bar連續(xù)貫入海床土過程中,土體會發(fā)生軟化,強度也隨著降低,Ball和T-bar測到的承載力低于未擾動土的承載力,基于傳統(tǒng)的解析方法將低估海床土的不排水抗剪強度,而且不能獲得海床土的軟化特性。為了更加準確地估計未擾動海洋軟黏土的抗剪強度,本文采用大變形有限元RITSS（Remeshing and Interpolation Technique with Small Strain）方法,考慮土體的應變軟化效應以及貫入儀和土體界面內的軟化效應,研究了Ball和T-bar從土表面連續(xù)貫入時的承載力系數(shù)變化規(guī)律,為海洋軟黏土強度特性解析提供依據(jù)。本文第一部分研究了均質黏土中深埋Ball和T-bar在初次貫入時的承載力特性,通過參數(shù)化分析,研究了界面粗糙度和軟化特性參數(shù)對承載力系數(shù)的影響,提出了預測未擾動黏土不排水抗剪強度和軟化特性參數(shù)方法,最后通過室內試驗、離心機試驗以及現(xiàn)場試... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 滿流式貫入儀的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究目的和主要工作
2 數(shù)值計算方法和有限元模型
    2.1 大變形有限元方法簡介
    2.2 有限元模型簡介
        2.2.1 幾何模型和邊界條件
        2.2.2 土體本構模型與材料特性設置方法
    2.3 薄層單元設置及其收斂性分析
    2.4 軟化效應模型的驗證
3 均質土中深埋的承載力系數(shù)
    3.1 典型工況下的阻力—位移關系
    3.2 δrem,ξ95和α對土體軟化效應的影響
    3.3 軟化系數(shù)的公式擬合
    3.4 未擾動黏土不排水抗剪強度實例分析
        3.4.1 室內試驗
        3.4.2 離心機試驗
        3.4.3 現(xiàn)場試驗
    3.5 小結
4 均質土中連續(xù)貫入時的承載力系數(shù)
    4.1 表面粗糙度系數(shù)α對承載力系數(shù)的影響
    4.2 無量綱強度比su/γ′D對承載力系數(shù)的影響
    4.3 軟化效應對承載力系數(shù)的影響
    4.4 均質土中連續(xù)貫入時承載力系數(shù)的公式擬合
    4.5 均質土中連續(xù)貫入時承載力系數(shù)的計算公式及驗證
    4.6 小結
5 正常固結土連續(xù)貫入時的承載力系數(shù)
    5.1 正常固結土連續(xù)貫入模型的驗證
    5.2 表面粗糙度系數(shù)α對承載力系數(shù)的影響
    5.3 非均質度系數(shù)k D/sum對承載力系數(shù)的影響
    5.4 土重γ′對承載力系數(shù)的影響
    5.5 軟化效應對承載力系數(shù)的影響
    5.6 正常固結土中連續(xù)貫入時承載力系數(shù)的公式擬合
    5.7 正常固結土中連續(xù)貫入時承載力系數(shù)的計算公式及驗證
    5.8 小結
6 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 進一步研究方向展望
參考文獻
附錄A 論文使用的主要符號
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]FFP在黏土中貫入過程的CFD模擬[J]. 劉君,張雨勤.  力學學報. 2018(01)

博士論文
[1]三維RITSS大變形有限元方法及其在基礎刺入破壞和錨板承載力問題中的應用[D]. 于龍.大連理工大學 2008

碩士論文
[1]動力貫入儀/錨沉貫過程的數(shù)值模擬[D]. 張雨勤.大連理工大學 2018



本文編號：3032482