沉入式圓筒薄殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與動力特性研究.pdf

1、大圓筒薄殼結(jié)構(gòu)體為一種新型的水工結(jié)構(gòu)，由于其不可替代的優(yōu)勢--可直接插入地基土不需軟基處理，因而在港口工程、水運工程中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于該結(jié)構(gòu)與周圍土體共同作用的力學機理比較復雜，同時又長期受到動力荷載波浪力的作用，迄今為止還沒有一種相對比較完備而又較合理的工作機理定量分析及物理力學計算模式為學術(shù)界及工程界普遍認同，即對此結(jié)構(gòu)的計算還沒有規(guī)范可循。因此，該問題已成為港口工程及水運工程領(lǐng)域中的一個熱點及難點。 鑒于此，本文主

2、要研究： 1、基于插入式大圓筒的工作性狀及變位模式，建立了既考慮水平位移、豎向位移以及轉(zhuǎn)角，同時考慮失穩(wěn)轉(zhuǎn)動點位于中軸線上的新的穩(wěn)定計算模型，推導出大圓筒的變位方程，并編制了非線性迭代程序。同時用有限元進行模擬計算與本模型計算結(jié)果進行對比驗證。通過該模型可以求得實際工程中各種不同工況下大圓筒的變位。 2、通過作者提出了模型，分析了影響大圓筒轉(zhuǎn)動點高度的因素；得出了轉(zhuǎn)動點高度一般位于距筒底(0.15～0.25)倍大圓筒筒高

3、處；計算了不同埋深、不同直徑下大圓筒的變位，并與傳統(tǒng)計算模型進行了對比，得出采用本文模型得到的位移比傳統(tǒng)模型的結(jié)果大。 3、在新的失穩(wěn)轉(zhuǎn)動點基礎(chǔ)上，考慮結(jié)構(gòu)與土體相互作用整體模型，假設(shè)大圓筒為剛體，土體為彈塑性，對結(jié)構(gòu)整體模型進行離散，建立了三維離散剛體-彈簧-阻尼模型。 4、根據(jù)動力模型，在考慮了在循環(huán)荷載作用下土的塑性變形后，進行大圓筒動力分析。分析了大圓筒的埋深、直徑、土體重度、空隙比等重要參數(shù)對大圓筒位移累積和轉(zhuǎn)