軟土地基上新型防波堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著港口規(guī)模的擴(kuò)大，新建的防波堤工程離岸越來(lái)越遠(yuǎn)，波浪條件變得更加惡劣，地基多為軟黏土。傳統(tǒng)重力式防波堤已不適用于軟土地基，半圓型防波堤、大圓筒防波堤和箱筒型基礎(chǔ)防波堤是適用于軟土地基的新型防波堤。然而，新型防波堤的設(shè)計(jì)理論遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐，尤其是箱筒型基礎(chǔ)防波堤，其在波浪荷載作用下的承載機(jī)理、破壞模式尚不明確，在使用期的穩(wěn)定性分析方法尚無(wú)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)可循。另外，考慮軟基循環(huán)弱化效應(yīng)時(shí)新型防波堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算方法尚需完善。為此，本文結(jié)合

2、實(shí)際工程，對(duì)軟基上新型防波堤的穩(wěn)定性分析開(kāi)展了一系列的研究工作，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 1.建立了箱筒型基礎(chǔ)新型防波堤穩(wěn)定性分析的三維彈塑性有限元模型，建議了四種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分析極限狀態(tài)下結(jié)構(gòu)位移場(chǎng)的分布，得出這種新型防波堤的失穩(wěn)模式為繞基礎(chǔ)筒底以下某點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)失穩(wěn)。研究了箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)上的土壓力分布性狀，根據(jù)箱筒型基礎(chǔ)防波堤的位移模式，將土壓力分為主動(dòng)、被動(dòng)和靜止3個(gè)區(qū)域，建議了不同區(qū)域土壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算方

3、法。
　　 2.在大型通用有限元軟件ABAQUS平臺(tái)上，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，將軟黏土的循環(huán)強(qiáng)度與D-P屈服準(zhǔn)則相結(jié)合，基于擬靜力分析建立了波浪循環(huán)作用下考慮軟土地基弱化效應(yīng)的大型海岸建筑物的穩(wěn)定性計(jì)算模型；在相關(guān)動(dòng)三軸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上整理出了天津港軟黏土的循環(huán)強(qiáng)度曲線。
　　 3.在有限元方法計(jì)算得出的箱筒型基礎(chǔ)防波堤極限狀態(tài)下結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式的基礎(chǔ)上，并考慮箱筒型基礎(chǔ)防波堤的空間幾何特性、受力特點(diǎn)、極限狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的位置等因素，建

4、立了箱筒型基礎(chǔ)防波堤穩(wěn)定性計(jì)算的極限平衡法，通過(guò)與有限元結(jié)果對(duì)比，相互驗(yàn)證了正確性，與有限元法相比，極限平衡法計(jì)算速度快。
　　 4.為便于工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用，在有限元法和極限平衡法的基礎(chǔ)上，建立了基于重力式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算模式的箱筒型基礎(chǔ)防波堤抗傾穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)化模型。此模型不但簡(jiǎn)單，而且具有很高的精度；同時(shí)建立了抗滑穩(wěn)定性簡(jiǎn)化計(jì)算模型；結(jié)合箱筒型基礎(chǔ)防波堤的空間幾何特性和受力特點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)典地基承載力理論建立了箱筒型基礎(chǔ)防波堤豎向承