考虑软基不排水强度循环弱化的格型钢板桩防波堤动力有限元分析

发布时间：2018-04-08 19:05

  本文选题：软土地基　切入点：弱化　出处：《岩土力学》2017年05期

【摘要】：波浪循环荷载通过堤身和砂质土置换层传递给软土地基,在软土地基中产生循环动应力,使软黏土发生不排水强度弱化现象,严重影响格型钢板桩防波堤承载性能。结合工程算例,基于动力有限元法建立考虑软土循环弱化效应的格型钢板桩防波堤三维弹塑性动力分析模型,对软土地基在循环荷载作用下最大孔压增长规律以及不排水强度弱化特性进行研究。建立格型钢板桩-软土地基系统动力稳定性分析方法,对格型钢板桩-软土地基系统的破坏模式、稳定性以及沉降变形特性进行分析。结果表明:最大孔隙水压力主要分布在格体周围软土层,主、副格仓底部及部分桩-土接触部位的不排水强度发生明显弱化。考虑软土地基循环弱化效应时,格型钢板桩-软土地基系统的稳定性安全系数显著降低。建议在实际工程中应考虑软土地基循环弱化效应对格型钢板桩防波堤稳定性的影响。
[Abstract]:The wave cyclic load is transmitted to the soft foundation through the dike body and the sand soil replacement layer, and the cyclic dynamic stress is produced in the soft soil foundation, resulting in the weakening of the undrained strength of the soft clay, which seriously affects the bearing capacity of the latticed steel sheet pile breakwater.Based on the dynamic finite element method (FEM), a three-dimensional elastic-plastic dynamic analysis model of grid steel sheet pile breakwater considering the weakening effect of soft soil is established.The law of maximum pore pressure growth and the weakening characteristics of undrained strength of soft soil foundation under cyclic loading are studied.The dynamic stability analysis method of grid steel sheet pile-soft foundation system is established, and the failure mode, stability and settlement deformation characteristics of grid steel plate pile-soft foundation system are analyzed.The results show that the maximum pore water pressure is mainly distributed in the soft soil around the lattice, and the undrained strength of the bottom of the main and auxiliary lattices and some of the pile-soil contact areas is obviously weakened.When the cyclic weakening effect of soft soil foundation is considered, the stability safety factor of grid steel sheet pile-soft soil foundation system is significantly reduced.It is suggested that the influence of cyclic weakening effect of soft soil foundation on the stability of latticed steel sheet pile breakwater should be considered in practical engineering.
【作者单位】： 交通运输部天津水运工程科学研究院;天津大学建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51279128,No.51409134)资助~~
【分类号】：U656.2

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本文编号：1722943