围海造陆地基抗震及抗冲塌设计研究

发布时间：2017-04-23 05:01

  本文关键词：围海造陆地基抗震及抗冲塌设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：围海造陆已受到许多海岸国家和地区的重视,成为人类海岸带开发利用活动的重要方式。填海造陆地基因为固结时间短和含水率高等原因,易在地震、海啸或台风巨浪作用下被冲刷垮塌,本文提出了一种新型的在填土内部埋设加筋混凝土框架型条基形式的复合地基,具有一定的理论参考价值和工程实践指导意义。本文主要内容可以分成以下三个部分：第一部分主要分析复合地基在常遇和罕遇水平地震作用下的结构动力响应规律；第二部分分析在不同的海啸冲刷荷载下复合地基的抗冲塌性能；第三部分结合现有规范,主要从抗震设计、抗冲塌设计和抗腐蚀设计等方面来提出围海造陆地基规范相应的设计方法建议。本文所做的具体工作和研究成果如下：1、提出框架型空间条基形式的复合地基及其构造形式。利用相关文献和规范对直墙式和斜坡式两种形式的复合地基受到的冲刷力和冲击力的经验公式及其参数进行选择和总结。2、利用有限元软件BAQUS建立斜坡式钢筋混凝土框架结构地基模型。在水平常遇地震(中震)和罕遇地震(大震)作用下,以控制性构件即最长柱AB柱作为研究对象来分析框架型空间条基结构的位移、加速度以及应力响应。对梁柱截面的设计方法、破损及断裂情况进行了分析,对大震下抗震延性系数计算提出建议方法和控制标准。提出了框架型条基的构件设计方法、层间侧移控制、梁柱节点加强设计及构造措施等。3、在顺流和回流两种海浪冲刷荷载工况下,计算多级的海啸速度和高度产生的不同海啸冲刷荷载,对地基稳定性进行数值验算,并对结构和土体水平和竖向位移、框架结构应力和接触面土体应力进行分析。提出了验算地基抗海啸冲刷强度超载能力和变形延性性能的多级验算标准,给出了抗冲刷位移延性系数的计算公式和数值结果。4、提出填海造陆工程中框架型条基形式复合地基规范设计建议,从抗震设计、抗冲塌设计和抗腐蚀设计三个方面提出框架型条基的强度设计、变形设计、抗滑和稳定性验算等设计方法和建议。
【关键词】：围海造陆 动力响应 抗震设计 抗冲塌设计 控制标准 设计规范
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P756.8;TU435
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 围海造陆地基处理现状11-12
• 1.2.2 地基抗震研究现状12-13
• 1.2.3 海岸抗冲塌研究现状13-14
• 1.3 本文的研究内容14-17
• 1.3.1 围海造陆复合地基新技术14-15
• 1.3.2 本文的内容和主要工作15-17
• 第二章 围海造陆地基设计理论及其作用力分析17-29
• 2.1 地基受力分析17-21
• 2.1.1 岸坡冲刷力计算理论与方法17-18
• 2.1.2 冲击力计算18-19
• 2.1.3 地基整体受力分析19-21
• 2.2 海岸地下结构抗震设计理论21-23
• 2.2.1 海岸地下结构地震反应特点21-22
• 2.2.2 海岸地下结构抗震设计计算方法22-23
• 2.3 海岸地下结构动力有限元分析理论23-25
• 2.3.1 动力平衡方程的建立23-24
• 2.3.2 阻尼理论24-25
• 2.4 海岸地下结构非线性理论25-27
• 2.4.1 土体材料非线性理论25
• 2.4.2 钢筋混凝土材料非线性理论25-26
• 2.4.3 接触非线性理论26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 框架型条基复合地基有限元模型构建及参数选择29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 数值模拟参数说明29-37
• 3.2.1 近场波动数值模拟29
• 3.2.2 材料本构和单元类型29-33
• 3.2.3 计算区域和人工边界33-35
• 3.2.4 单元网格划分35
• 3.2.5 积分时间步长的选取35-36
• 3.2.6 阻尼的选取36-37
• 3.3 有限元模型的验证37-40
• 3.4 本章小结40-43
• 第四章 空间框架型条基式复合地基抗震性能分析43-71
• 4.1 引言43
• 4.2 地震作用下动水压力计算和地基整体稳定性验算43-45
• 4.3 基于附加质量法的水体模型有限元模拟45-46
• 4.4 地震波的选取与调整46-48
• 4.5 常遇地震作用下结构动力响应48-59
• 4.5.1 构件截面承载力验算49-51
• 4.5.2 位移响应分析51-54
• 4.5.3 加速度响应分析54-56
• 4.5.4 应力响应分析56-59
• 4.6 罕遇地震作用下结构动力响应59-66
• 4.6.1 位移响应分析59-62
• 4.6.2 加速度响应分析62-63
• 4.6.3 应力响应分析63-66
• 4.7 复合地基超载能力及其延性分析66-67
• 4.7.1 复合地基框架型条基的抗震破坏标准66-67
• 4.7.2 复合地基抗震超载系数和延性系数67
• 4.8 本章小结67-71
• 第五章 空间框架型条基式复合地基抗冲塌性能分析71-83
• 5.1 前言71
• 5.2 填海造陆地基抗冲塌性能分析71-73
• 5.2.1 冲刷力和冲击力计算71-72
• 5.2.2 地基实例抗冲塌数值计算72-73
• 5.3 常遇海啸作用下地基抗冲塌性能分析73-77
• 5.3.1 构件截面承载力验算73-75
• 5.3.2 土体应力响应分析75-76
• 5.3.3 结构应力响应分析76-77
• 5.3.4 结构位移响应分析77
• 5.4 罕遇海啸作用下地基抗冲塌性能分析77-79
• 5.4.1 土体应力响应分析77-78
• 5.4.2 结构应力响应分析78-79
• 5.4.3 结构位移响应分析79
• 5.5 海啸作用下地基抗冲塌超载能力和延性系数79-80
• 5.6 本章小结80-83
• 第六章 树根桩技术在围海造陆复合地基中的应用83-91
• 6.1 树根桩技术简介83-84
• 6.1.1 树根桩的概念83
• 6.1.2 树根桩的施工工艺83-84
• 6.2 空间树根桩承载力计算84-88
• 6.2.1 树根桩的设计84-85
• 6.2.2 单桩承载力的计算85-86
• 6.2.3 整桩承载力的计算86-88
• 6.3 空间树根桩承载力实例计算88-90
• 6.4 本章小结90-91
• 第七章 围海造陆复合地基规范设计方法建议91-103
• 7.1 说明91
• 7.2 围海造陆复合地基抗震设计规范建议具体条例91-99
• 7.3 围海造陆复合地基抗海啸冲塌设计规范建议具体条例99-103
• 第八章 总结与展望103-107
• 8.1 本文主要工作和结论103-106
• 8.2 研究展望106-107
• 参考文献107-111
• 致谢111-113
• 作者介绍113

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