本文關(guān)鍵詞：循環(huán)荷載作用下考慮軟基弱化效應(yīng)時(shí)防波堤的穩(wěn)定性分析　出處：《天津大學(xué)》2014年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái)，隨著我國(guó)港口規(guī)模擴(kuò)大與海洋空間的日益開(kāi)發(fā)、利用，離岸深水港口的建設(shè)是水運(yùn)交通事業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向，同時(shí)也面臨著更惡劣的環(huán)境條件。一方面海況環(huán)境更復(fù)雜，波浪條件更惡劣；另一方面地基條件多為軟黏土，承載能力低。因此，工程中除了開(kāi)發(fā)適于軟土地基的輕型結(jié)構(gòu)形式外，，軟黏土在波浪荷載的循環(huán)作用下發(fā)生弱化引起地基承載能力大幅降低從而影響結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性也是亟待深入研究的問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題，以天津港軟黏土作為研究對(duì)象，對(duì)循環(huán)荷載作用下軟黏土強(qiáng)度弱化的動(dòng)態(tài)規(guī)律以及在此基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性分析開(kāi)展了一系列研究，主要工作內(nèi)容如下： 1．將現(xiàn)有的天津港原狀軟黏土孔壓發(fā)展模型、抗剪強(qiáng)度折減規(guī)律與等效超固結(jié)比公式結(jié)合，擬合得到軟黏土在不同應(yīng)力組合狀態(tài)下強(qiáng)度衰減的變化規(guī)律，這個(gè)規(guī)律反應(yīng)了軟黏土的抗剪強(qiáng)度隨循環(huán)周期的動(dòng)態(tài)衰減過(guò)程。 2．利用ABAQUS建立三維彈塑性模型，在ABAQUS平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，編寫(xiě)材料參數(shù)同場(chǎng)變量隨時(shí)間變化的用戶子程序，將擬合得到的軟黏土強(qiáng)度衰減的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律體現(xiàn)在土體c、兩個(gè)指標(biāo)上，建立基于M-C屈服準(zhǔn)則的地基循環(huán)強(qiáng)度分析模型。 3．運(yùn)用考慮了軟基循環(huán)弱化效應(yīng)的有限元模型對(duì)防波堤的穩(wěn)定性進(jìn)行動(dòng)力、擬靜力分析，并與未考慮軟基弱化的動(dòng)力、靜力有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)比較不同研究模型的有限元結(jié)果，說(shuō)明軟土的循環(huán)弱化效應(yīng)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要在實(shí)際工程中引起足夠的重視。 4．研究多種相關(guān)因素對(duì)防波堤結(jié)構(gòu)動(dòng)力、靜力穩(wěn)定性的影響，分別從結(jié)構(gòu)入土深度、地基土性指標(biāo)等方面取若干工況進(jìn)行有限元分析，在此基礎(chǔ)上提出提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的經(jīng)濟(jì)有效措施。 5．在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)，不同的失穩(wěn)判別準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，為了同時(shí)滿足土體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)變位兩方面的要求，本文通過(guò)有限元分析，針對(duì)不同的地基土體對(duì)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)準(zhǔn)則的選取提供合理的參考建議，并在現(xiàn)有的失穩(wěn)判別準(zhǔn)則上提出一些改進(jìn)。
[Abstract]:In recent years , with the expansion of port scale and the development and utilization of ocean space , the construction of offshore deep - water port is an important development direction of water transportation and transportation . 1 . The existing soft clay hole pressure development model , shear strength reduction rule and equivalent hyperconsolidation ratio formula are combined to obtain the change law of strength attenuation in soft clay under different stress combinations . This law reflects the dynamic attenuation process of the shear strength of soft clay with the cycle period . 2 . A three - dimensional elastic - plastic model is established by means of finite element method , and a user sub - routine is developed on the basis of two indexes , which is based on the M - C yield criterion , and the dynamic change rule of the intensity attenuation of the soft clay obtained by fitting is reflected on the c and the two indexes of the soil body . 3 . The finite element model considering the weakening effect of soft soil circulation is used to analyze the stability of breakwater , and the dynamic and static finite element analysis results of soft soil weakening are compared . By comparing the finite element results of different research models , it is shown that the cyclic weakening effect of soft soil seriously affects the stability of the structure , which should pay enough attention in practical engineering . 4 . The influence of many relevant factors on the dynamic and static stability of breakwater is studied . 5 . When the stability of the structure is analyzed , the different criterion of instability criterion corresponds to different structural safety factors . In order to meet the requirements of both soil strength and structural displacement , this paper provides a reasonable reference for the selection of structural instability criterion for different foundation soils by finite element analysis , and puts forward some improvements on the existing criterion of instability criterion .

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U656.2

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本文編號(hào)：1384681