循环荷载作用下软基上大圆筒结构弹塑性有效应力分析

采用隐式积分算法将改进的剑桥弹塑性动力本构模型引入大型通用有限元软件ABAQUS,对循环荷载作用下软土地基与大圆筒结构耦合系统的失稳破坏机理进行了探讨.与前人的循环三轴试验结果比较表明,该模型可以合理的模拟软黏土在循环荷载作用下的变形、孔压累积效应.进而基于忽略土骨架和孔隙水惯性效应的广义Biot固结理论的简化形式,建立软基上大圆筒结构的有效应力分析模型,探讨不同幅值循环荷载作用下结构的不同变形模式以及失稳机理.计算结果表明:当循环荷载幅值较大时,大圆筒结构与地基耦合系统的瞬时位移较大,而残余变形相对较小;而当循环荷载幅值较小时,大圆筒结构与地基耦合系统的残余位移相对较大.     

滩海桶形基础破坏机制及极限承载力分析研究

针对饱和软黏土地基上桶形基础结构,基于弹塑性极限分析中的上限法,建立了一种竖向荷载作用下桶形基础的极限分析模型。采用有限元数值分析解验证了所提出极限分析模型的可行性和有效性,进而,据此进行了一系列变动参数比较计算,以此对大量的计算结果进行了系统的分析,所得到的数值计算结果与分析结论为工程设计提供参考依据。     

V-H-T荷载空间内海上风机桶形基础破坏包络面特性分析

与海上采油平台的基础不同,用于海上风力发电机的吸力式桶形基础不但承受着上部结构所传来的竖向荷载V、风浪等引起的水平荷载H,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩T。在swipe加载方法和固定位移比加载方法的基础上,建议了荷载-位移联合搜索方法。采用该方法对于桶形基础在V-H、V-T、H-T荷载平面内以及V-H-T非共面复合加载条件下的稳定性进行了三维有限元数值分析,得到了V-H-T荷载空间内的破坏包络面。由此可根据实际的受力状态与该破坏包络面之间的相对关系,评价实际荷载状态下海上风力发电机桶形基础的稳定性。     

正常固结软黏土地基上裙板式基础统一破坏包络面方程

关于复合加载条件下裙板式基础稳定性研究中,传统方法都是将基础底面中心作为荷载参考点,从而导致裙板式基础的破坏包络面形状非常复杂,而且依赖于埋深与宽度之比。为了得到能够适用于一定埋深比范围的统一破坏包络面方程,建议了一种裙板式基础最优荷载参考点的搜索方法,并将之在有限元软件ABAQUS中予以数值实施。基于最优荷载参考点,联合采用swipe加载和固定位移比加载两种方法,所得到的归一化破坏包络面可以近似为力矩–水平荷载空间内的椭圆。进而提出了双参数的统一破坏包络面方程,该方程可以用于估计正常固结软黏土地基上裙板式基础的稳定性。对于工程上常用的裙板式基础埋深比,还给出了方程中的参数取值范围。通过与有关离心模型试验结果的对比分析,在一定程度上验证了本文所提出的破坏包络面方程的合理性。