格型钢板桩结构数值建模方法研究

发布时间：2019-07-26 18:12

【摘要】：针对格型钢板桩结构的三种建模方法(考虑板桩间铰接特性,用壳体单元模拟板桩的有限元模型;不考虑板桩间铰接特性,用壳体单元模拟板桩的有限元模型;将格体看做一个整体,用实体单元模拟板桩的有限元模型)进行分析,对各种建模方法得出的关于稳定性、破坏模式、格体环向应力、格体内外土体压力的相关结论进行比较,得到适合工程应用的建模方法。结果表明:三种有限元模型中,考虑板桩间铰接特性的壳体单元模型,因其考虑因素全面,是最准确的模型。对于重要工程,应采用考虑板桩间铰接特性的壳体单元模型进行计算。对于一般工程结构,在稳定性分析方面,三种有限元模型都很适用,由于壳体单元模型收敛性较差,建议采用比较成熟的实体单元模型进行简化;对于破坏模式和板桩间环向应力,建议采用不考虑板桩间铰接作用的壳体单元模型进行简化;对于结构背浪侧格型钢板桩结构格体外侧土体最大被动土压力和格内土体压力,采用不考虑板桩间铰接特性的壳体单元模型进行估算。结论对工程数值建模运算具有指导意义。
[Abstract]:According to three modeling methods of lattice steel sheet pile structure, the finite element model of sheet pile is simulated by shell element, the finite element model of sheet pile is simulated by shell element, and the finite element model of sheet pile is simulated by shell element, and the finite element model of sheet pile is simulated by shell element, and the finite element model of sheet pile is simulated by shell element. The lattice is regarded as a whole, and the finite element model of sheet pile is simulated by solid element. The conclusions about stability, failure mode, circumferential stress and soil pressure obtained by various modeling methods are compared, and the modeling methods suitable for engineering application are obtained. The results show that among the three finite element models, the shell element model considering the joint characteristics between sheet and pile is the most accurate model because of its comprehensive consideration. For important projects, the shell element model considering the joint characteristics between sheet piles should be used for calculation. For general engineering structures, the three finite element models are very suitable for stability analysis, because of the poor convergence of the shell element model, it is suggested that the more mature solid element model should be used to simplify the failure mode and the circumferential stress between sheet piles, and the shell element model without considering the joint action between sheet piles should be used to simplify the failure mode and circumferential stress between sheet piles. For the maximum passive earth pressure and in-lattice soil pressure of the lateral lattice steel sheet pile structure, the shell element model which does not consider the joint characteristics between sheet piles is used to estimate the maximum passive soil pressure and the intra-lattice soil pressure. The conclusion is of guiding significance for engineering numerical modeling.
【作者单位】： 天津大学天津市港口与海岸工程重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51279128)
【分类号】：U655.54

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本文编号：2519716