文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
饱和粘土中圆形锚板抗拔承载力的研究
姓名:吴利玲
申请学位级别:硕士
专业:防灾减灾工程及防护工程
指导教师:刘君
20060601
奎堡坠盔兰堡主兰笪笙壅⒍杂谏锨肯氯跣偷乃ú阏惩粒嬖谝桓鱿喽粤俳缏裆睿裕笤嘉狾.,当相摘要加而减小,当相对埋深大于这一临界埋深时,承载力系数,批,不受上层软土的影响。对埋深大于临界值时,承载力系数,冢皇苌喜阃燎慷鹊挠跋欤飧鲫缰涤肭慷缺数从开始上拔时就低于始终粘结情况,,两种情况下承载力系数关键词:锚板;粘土:抗拔承载力;有限元法;倾斜荷载锚板作为一种提供抗拔力的基础形式具有方便、实用等特点,在工程中应用很广泛。近年来,随着海上油气开采向深海的发展,锚板作为一种简单又经济的锚圃系统又应用到了新型的浮式海洋平台。锚板设计的关键问题之一是确定其极限承载力。本文首先总结了目前国内外对于锚板基础抗拔承载力研究的现状,然后应用邢拊H砑捎肕狢弹塑性本构模型对饱和粘土中圆形锚板的极限抗拔承载力进行了二维和三维有限元分析。在二维分析中,着重考虑了不同强度比的双层土对锚板承载力的影响以及锚板在双层土中连续拔出过程承载力的变化过程,另外还研究了正常固结土中锚板安装过程中±体扰动对承载力的影响:在三维分析中,着重考虑了不同埋深和倾角下锚板的抗拔承载力,主要结论如下:无关;对于上弱下强的双层粘土,也存在一个相对临界埋深,它随上下土层强度比的增⒚0逶谒ú阃林辛纬龉痰某性亓梢苑治K母鼋锥危涸谙虏阃林械奈榷阶段、经过土层分界线、在上层土中的稳定阶段和锚板与土分开阶段。在第一和第三阶段,承载力都可以按单层土计算,但实际的承载力比单层土中的值有所提高,且只有在强度比小于时提高才比较明显。相对埋深对抗拔力系数和板一土之间分开的临界条件没有太大影响。⒍杂谡9探嵬林械脑ぢ衩0謇此担挚:褪贾照辰崆榭鱿驴拱纬性亓ο凳是随着上拔位移的增加而增加。当强度梯度≈./保梢苑挚G榭鱿鲁性亓ο几乎相同。另外,从均质土中得出的板一土分开时的临界条件,对于正常固结土来说也同样适用。⒍,所以安装过程对土的扰动降低了极限抗拔承载力。⒍杂谇阈泵0謇此担谕宦裆钍保性亓λ媲阈苯堑脑龃蠖龃螅钡酱锏临界埋深,约为兜拿0逯本叮螅性亓Υ锏郊拗担皇芮阈苯堑挠跋臁
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髀研究背景诲多工程结构都需要能够提供竖向或水平向荷载的锚固基础,这些结构包括输电线路杆塔、电视通讯塔、高耸构筑物、用于桥台或码头的挡土结构以及基坑开挖过程中的支护结构等等。而锚固基础又有多种类型,如重力式锚固、抗拔桩、锚杆和锚板等。锚板作为一种提供抗拔力的基础形式以其方便、经济等优势在锚固基础中有着广泛的应用。近年来,随着海上油气开发的进一步深入,海上油气开发已经从浅水域进入到深水域,未来的发展将会达到~蚋畹乃颉R虼宋蠢瓷詈5暮I嫌推2将会遇到许多经济和技术上的挑战,包括新型的结构理念和新型的基础形式。当水深超过时,传统的海洋平台结构形式很难保证平台的固有周期低于波浪的固有周期,这就导致传统海洋平台的造价急剧上升,因此传统的导管架和重力式平台已不再适用于深海开采。大型柔性浮式结构代替了传统的重力式结构,而且成为深海油气开采的唯一选择。因此锚板作为一种简单又经济的锚台这种大型的浮式结构。我国已成为世界上第二大石油消费国。年我国进口石油谕埃壬弦荒增长%以上。到年,我国的石油产量只能保证需求的%多一点,到年只能保证%~%,因此,石油已经成为制约我国经济发展的一个重大因素。我国目前的海上石油主产区是渤海和珠江口等近海海域,向深海海域发展是必然趋势。我国南海海域蕴藏着丰富的石油和天然气资源,南海海域平均水深,最大深度所以开发经济型深水海洋平台是当前迫切需要解决的关键问题。浮式结构需要锚来固定,这样的锚包括吸力式沉箱,拖拉式预置锚和吸力式预置平板锚。吸力式平板锚是一种较吸力式沉箱和拖拉式预置锚更经济,更可靠,更适合深海水域的锚固系统。但除了有限的模型和现场实验外,关于吸力式平板锚的性能和工作机理还没有得到很好的认识,如:锚板的埋置深度,上覆土压力以及锚板形状和姿态等对锚板极限承载力的影响。因此,运用数值仿真分析手段进行深入