插入式圓柱殼墩式結構與土體間的耦合分析.pdf

1、隨著世界上海運的發(fā)展,外海域=墩式碼頭結構形式日益受到重視,采用鋼筋混凝土 大直徑圓筒結構直徑插入于地基土體的結構形式是中國目前經(jīng)濟條件下建造深水墩式碼頭的一種較好的結構型式.研究這種結構形式中結構與土體間相互作用的受力在至破壞機理并對結構進行分析,是當前學術界和工程界亟解決的研究課題.該論文借助于數(shù)值分析方法.并為正在制定的此類結構的設計與施工規(guī)范提供必要依據(jù)與相關參數(shù).對于結構數(shù)值分析,該文在深入分析問題并吸取前人研究成果的基礎上,

2、首次提出了在柱體坐標體系下進行數(shù)值分析的方法,以充分利用邊界條件的幾何特征.同時建立并推導了在柱體坐標系下插入式大圓柱殼墩式結構的等效邊界元數(shù)值分析的相關基本方程和求解方法,并提出了一種新的接觸面單元以模擬結構和土體間不同材料的耦合關系.論文首先對該研究課題相關各專題的發(fā)展及研究現(xiàn)狀進行了回顧與總結.首次提出和建立了柱體坐標系下的曲面柱殼單元有限元模型,以及在柱坐標系下的邊界元法基本方程和柱坐標系下無域與半無限域基本解.根據(jù)該文提出的曲

3、面柱殼單元(圓柱殼結構)和邊界單元(土體塊單元),進而確立了柱體坐標系下一種耦合數(shù)值求解模型--等效邊界元法數(shù)值模型,從而大大提高了求解效率和精度.為了解決結構與土體兩種不同材料的相互作用問題,該文還深入研究了各種接觸面單元,針對應用于結構和土體接觸問題中的現(xiàn)有接觸面單元的種種缺陷與不足,結合該課題的特點進行了修正,從而的出了一種新的接觸面單元模型.該文在編程過程中,采用了面向對象編程方法和數(shù)據(jù)庫技術編制了所有相關數(shù)值分析程序.最后該文