海洋吸力式沉箱在波浪作用下地基稳定性分析

发布时间：2020-07-08 03:56

【摘要】： 海洋吸力式沉箱地基除承受自身静力荷载外，还承受着长时间波浪力的共同作用，地基土体处于复杂的受力状态。分析其静、动力稳定性成为海洋岩土动力学研究中极其重要而又是地基设计者十分关心的问题。因此，为配合海洋工程设计与建设，必须进行土的循环特性试验研究，发展海洋土动力学的实验技术与分析理论。在深海和极浅滩海域，吸力式沉箱基础受到了海洋石油界的广泛关注，但是目前对于吸力式沉箱等新型海洋基础的工作机理及其稳定性分析尚未得到统一认识，因此为完善吸力式沉箱基础的设计理论体系与计算方法，亟需开展系统的试验研究、数值计算等方面的综合研究。 为此，论文针对饱和粘土试样，利用土工静力—动力液压—三轴扭转多功能剪切仪等先进的土工试验设备，模拟海洋地基土单元体的实际受力条件，对不固结不排水试验条件下饱和粘土的单调剪切试验特性进行了较为深入而系统的对比分析与研究。在此基础上，运用大型有限元通用软件ADINA对沉箱模型进行有限元数值实施与二次开发，进而基于广义剪应力等效原则建立了土工试验中试样的受力与实际土体单元体受力的等效关系；并以此为基础，建立了吸力式沉箱基础及其下覆地基的有限元计算模型，对沉箱基础及其下覆地基的承载力进行了数值分析。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P75;TV139.26
【图文】：

际所测得的应力一应变关系往往同时具有这两种变形特征，因而在循环荷载作用下，试样的总变形包括平均残余变形与循环变形两部分。循环扭剪试验所得到的应力一应变关系如图3.4所示，由图可见，初始预剪应力对

关系总是在开始的几次循环中比较疏松，随着循环次数的增加应力一应变关系曲线逐步致密。在循环扭剪试验中，由于循环剪应力对空心圆柱试样的扭动，在试样的竖向将会产生轴向应变，轴向应变随振动次数的变化曲线如图3.5所示，由图可见，随着初始预剪应力的减小和应力反向加大，轴向应变的总量和增长速率都增加，但变形仍以剪切向变形为主。y。·y恤恤 恤，，0222a)以循环效应为主的应力一应变关系b)以累积效应为主的应力一应变关系图3.3循环应力一应变关系的一般特征 Fig.3.3ThegeneraleharacteristiesoftyPiealstrain一 stressrelationsineyclietests图3.4循环扭剪试验的应力一应变关系图3.5循环扭剪试验中轴向应变的变化 Fig3.4Strain一 stressrelationsintorsionaltestsFi只 3.5Variationofaxialstrainintorsionaltests

海洋吸力式沉箱在波浪作用下地基稳定性分析竖向一扭转藕合剪切试验所得到的应力一应变关系如图3.6所示，图中分别给出了扭转剪切分量和正向偏差分量的应力一应变关系。由图可见，当无初始预剪应力时，扭转剪切变形分量的循环特征比较明显，而轴向与径向之间的偏差变形的累积特征比较显著。当在一定的初始剪应力预剪作用下，扭转剪切变形分量与偏差变形分量的累积效应均比较明显。128一8一 40481!一12礴12-8，图3.6竖向一扭转藕合剪切试验的应力一应变关系 Fig3.6Strain一 stressrelationsintri 祝alandtorsionaicouPlingsheartests3.2.2单向总变形分量及其算式由上述循环剪切试验得到的应力一应变关系只能对变形特性做定性分析，而且在对粘土循环试验特性的数据处理中，不同研究者选取应变的方法并不一致，例如取循环滞回圈的中部

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 国振;吸力锚锚泊系统安装与服役性状研究[D];浙江大学;2011年

相关硕士学位论文 前2条

1 王子宾;桩靴在粉土中的吸附力研究[D];大连理工大学;2012年

2 张凤伟;风机安装船海上作业运动及其流体动力分析[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2746059