人工島動(dòng)靜力災(zāi)害研究.pdf

1、上世紀(jì)二戰(zhàn)過(guò)后，人類社會(huì)進(jìn)入爆炸性發(fā)展階段，單純的陸上空間已經(jīng)不能滿足人類的生產(chǎn)生活需要，所以人類轉(zhuǎn)向廣闊的海洋拓展生存空間。從上世紀(jì)60年代起，歐美等沿海國(guó)家就積極探索了人工島式筑港模式，通過(guò)人工島建設(shè)實(shí)現(xiàn)港口的安全發(fā)展和更有利的協(xié)調(diào)功能。之后日本積極借鑒了歐美的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并加以發(fā)展，成為世界上建設(shè)人工島最多的國(guó)家，。人工島為人類發(fā)展港口、綜合開(kāi)發(fā)利用海洋資源和保護(hù)海域權(quán)屬貢獻(xiàn)了重要作用。自步入21世紀(jì)起，我國(guó)的人工島工程也以前所未有的

2、速度迅猛發(fā)展。人工島地基多是軟土地基。軟土的特點(diǎn)是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、滲透性差。在荷載作用下軟土地基承載能力低，地基沉降變形大，不均勻沉降也大，而且沉降歷時(shí)又較長(zhǎng)。因而軟土地基是在工程實(shí)踐中遇到最多也是較難進(jìn)行人工處理的地基。盡管對(duì)陸地上的結(jié)構(gòu)和地基的研究已經(jīng)取得了大量的成果，但是對(duì)近海域的地震地質(zhì)、工程地質(zhì)、海流、波浪、海蝕和氣候環(huán)境等特點(diǎn)的人工島工程一直未得到深入、系統(tǒng)的研究。因此，本人采用有限元法對(duì)坐

3、落在深厚軟土層上的人工島結(jié)構(gòu)的在靜力作用和動(dòng)力作用下的災(zāi)害分別進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.通過(guò)分層總和法和有限元法計(jì)算分析得到坐落在深厚軟土層上的人工島地基斷面的最終沉降量和固結(jié)沉降全過(guò)程。本文認(rèn)為對(duì)于坐落在深厚軟土層上的大范圍填土人工島的最終沉降量，有限元法的計(jì)算結(jié)果較分層總和法安全可靠。有限元法可以全現(xiàn)地基的整個(gè)固結(jié)過(guò)程，而分層總和法雖然參數(shù)簡(jiǎn)單，但是由于天然缺陷，不適合應(yīng)用于下臥深厚軟土的大范圍填土人

4、工島結(jié)構(gòu)。
　　2.通過(guò)有限元軟件計(jì)算分析得到全島固結(jié)沉降總過(guò)程，本文得到下臥深厚軟土的大范圍填土人工島結(jié)構(gòu)的固結(jié)沉降過(guò)程特點(diǎn):固結(jié)時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá)數(shù)十年;最終沉降量巨大，可到幾米;排水條件對(duì)整個(gè)模擬過(guò)程的準(zhǔn)確性影響巨大等等。
　　3.通過(guò)有限元軟件計(jì)算分析對(duì)護(hù)岸進(jìn)行了固結(jié)過(guò)程的數(shù)值模擬。本文認(rèn)為，人工島護(hù)岸在靜力固結(jié)作用下會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，不均勻沉降的絕對(duì)值較大，但是由于尺寸巨大不均勻沉降造成的坡度較小。
　　4.通過(guò)基