深厚回填土蠕变对架空直立式码头承载性能的影响分析

发布时间：2019-09-02 19:36

【摘要】：三峡库区库岸边坡陡峭,为形成码头后方所需要的陆域场地以及保证陆域场地能与陆上交通相衔接,常需要进行大规模高深回填,回填土厚度可达数十米。随时间的延长,回填土发生蠕变,应变不断增加,对桩身产生挤压力,桩基弯矩及位移不断增大,论文通过建立码头-岸坡相互作用有限元模型分析回填土蠕变对架空直立式码头承载性能的影响,主要工作及结论如下:(1)在ABAQUS中采用有限元强度折减法,模拟回填土蠕变对岸坡稳定性的影响,结果显示未考虑回填土蠕变时,岸坡的稳定性系数为1.85,考虑土体蠕变时,其稳定性系数为1.1,说明回填土蠕变对岸坡稳定性有较大影响。(2)基于能量耗散和力学特性,对比蠕变模型和弹塑性模型的计算结果,分析岸坡深厚回填土的蠕变特性,确定蠕变作用下岸坡的破坏程度以及发展方向。岸坡的耗散能区域沿着岩土分界面扩散,说明岩土分界面是滑坡的易发区域。(3)码头-岸坡相互作用蠕变模型中的桩身位移是弹塑性模型的1.2倍;桩身位移、弯矩均随时间不断增长,但增长速率不断减小,与回填土的衰减蠕变性质一致;同一榀排架中,越靠近后方堆载的桩基,其位移、弯矩越大。(4)采用单因素分析法,以桩身安全系数以及垂直度偏差为指标,研究后方堆载大小、桩径、回填土厚度等因素对桩-土相互作用的影响。结果表明:在正常使用范围内,后方堆载大小对桩基安全性没有实质性影响;桩径越大,桩身受到的回填土挤压力越大,从而桩身弯矩越大;回填土越厚,其蠕变变形越大,桩身位移、弯矩越大。(5)后方堆载大小对码头上部结构的应力影响较小,但对其水平位移影响较大;随着回填土厚度的增加,码头上部结构的应力及位移也增大,且影响程度较大。因此,在实际工程中应对深厚回填土岸坡加以重视,对岸坡采取一定加固措施;增大码头结构的刚度,如减小排架间距、增加横纵撑,从而减小码头结构的变位;在一定范围内增大桩径,提高桩基的承载能力。
【图文】：

技术路线图

(a) (b)图 2.1 应变与时间关系非阻尼蠕变包括以下几个阶段(图 2.1(b))，OA 为瞬时弹性变形阶段，土体在该阶段所发生的变形值较小。AB 为非稳定蠕变阶段(阻尼)，土体的变形速率在这一阶段开始由大变小，BC 为稳定蠕变阶段，土体的变形速率在这一阶段为一定值。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U656.124

【参考文献】

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本文编号：2531131