适用于循环荷载的饱和黏土本构模型及其工程应用

发布时间：2020-10-26 00:05

　　 嵌入式海洋结构在循环载荷作用下响应是目前国际上研究的热点和难点问题,其具有复杂的承载特性,并与其周围海洋土体在循环载荷作用下动力特性的演变直接相关。目前,对于嵌入式海洋结构循环荷载下的数值模拟仍很不完善。本文使用已有的新型边界面塑性模型,对条形基础进行建立模型数值分析,验证了该新型边界面模型的适用性。运用该方法对不同深度的VLA进行承载力分析,提出了以位移载荷梯度-载荷曲线呈直线变化处作为VLA承载力标准,同时进行VLA循环荷载下的极限承载力数值分析,分析了循环载荷的平均值、最大值、循环次数对极限承载力的影响,提出了循环承载力确定标准。对循环承载力的影响因素进行分析,提出了一套评判海洋结构极限承载力的标准,建议以位移载荷梯度-载荷曲线呈直线变化处作为评判标准;在参数考察中针对载荷均值、载荷幅值和载荷周次对循环承载力的影响分别进行了详细的考察,结果表明:载荷幅值的大小直接影响结构发生不同类型的位移响应曲线,位移的大小又在较大程度上取决于载荷幅值的大小。载荷均值对于位移响应曲线类型有一定影响,但是影响程度不如载荷均值。同时发现在载荷均值越大时,位移起始值越大。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU442
【部分图文】：

(a)MeshA (b) Mesh B (c)Mesh C (d)Mesh D图 5-1 条形结构的有限元数值模型图 5-2 是网格考察的结果，其中包含了四种不同网格密度的有限元模型。从图中可以看出，随着土体网格尺寸不断减小，其计算结果逐渐收敛。图 b、c 和d 的计算结果基本吻合。在保证数值模型计算精度的前提下，采用图 b 中的网格来建立的有限元数值模型。

图5-4条形结构在破坏状态下位移矢量图

图 5-5 条形基础在破坏状态下的孔压分布状态载特性分析和 Shin 针对上述条形基础同样开展了循环加载试验，从实的静承载力的极限承载力为 qu=67kPa。在数值模型的循先在条形基础上施加静载荷为 30%的极限承载力，其数值5-6，此结果与之前研究者的试验结果吻合较好。但是在数构的位移累积速率呈现出先变快后逐渐降低的态势，最终，而此刻的条形基础达到了循环稳定状态。
【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 胡存;刘海笑;黄维;;考虑循环载荷下饱和黏土软化的损伤边界面模型研究[J];岩土力学;2012年02期

2 黄茂松;刘明;柳艳华;;循环荷载下软黏土的各向异性边界面模型[J];水利学报;2009年02期

3 刘海笑;杨晓亮;;法向承力锚极限抗拔力特性[J];海洋工程;2006年04期

4 邹博;姚仰平;路德春;;变换应力三维化方法在清华模型中的应用[J];岩石力学与工程学报;2005年23期

5 钟辉虹,黄茂松,吴世明,张亦静;循环荷载作用下软黏土变形特性研究[J];岩土工程学报;2002年05期

6 周建,龚晓南;循环荷载作用下饱和软粘土应变软化研究[J];土木工程学报;2000年05期

本文编号：2856170