沉入式大圓筒碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有限元分析方法研究.pdf

1、沉入式大圓筒碼頭是一種新型的港口、海岸工程建筑物結(jié)構(gòu),相比于傳統(tǒng)型式的結(jié)構(gòu),它并不需要很強(qiáng)的持力層,特別適用于軟土地基,而且造價低、工期短,更能滿足現(xiàn)如今高速發(fā)展的港口與海岸工程建設(shè)事業(yè)的高要求,擁有廣闊的應(yīng)用前景。然而,因?yàn)樵撔滦徒Y(jié)構(gòu)的工作機(jī)理較為復(fù)雜,當(dāng)前仍缺乏可以被普遍認(rèn)可和應(yīng)用的理論體系和計(jì)算方法,尤其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析成為其應(yīng)用與推廣的關(guān)鍵問題。
　　針對上述問題,本文采用有限元數(shù)值分析模型開展了針對沉入式大圓筒碼頭穩(wěn)定性

2、分析方法的研究工作,主要完成的工作包括了以下幾方面內(nèi)容:
　　1)建立沉入式大圓筒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的有限元強(qiáng)度折減法,為解決大圓筒碼頭承載復(fù)雜、不便分析的難題,將常用于邊坡穩(wěn)定問題研究的有限元強(qiáng)度折減法應(yīng)用于沉入式大圓筒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析中。依據(jù)強(qiáng)度折減法的基本原理,建立三維彈塑性有限元分析模型,經(jīng)過相應(yīng)的穩(wěn)定性分析步驟,確定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性安全系數(shù),并通過某防波堤工程算例,將該方法的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有比較成熟的有限元加載系數(shù)法進(jìn)行對比,驗(yàn)證

3、了該方法的正確性與可行性。
　　2)采用有限元強(qiáng)度折減法,研究了沉入式大圓筒碼頭的失穩(wěn)破壞模式及土壓力分布性狀,據(jù)此提出了圓筒結(jié)構(gòu)的土壓力簡化計(jì)算方法;分析了沉入式大圓筒碼頭的穩(wěn)定性影響因素以及該結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)破壞模式。
　　3)建立沉入式大圓筒碼頭穩(wěn)定性分析的有限元位移控制法,為求解大圓筒碼頭的極限承載力并避免有限元極值求解的不穩(wěn)定性,采用有限元位移控制法分析大圓筒碼頭的穩(wěn)定性。通過引入荷載合力作用點(diǎn)的位移增量反求荷載增量