高桩码头柔性高桩承台和桩基在水平力作用下的计算研究

论文题目: 高桩码头柔性高桩承台和桩基在水平力作用下的计算研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 港口,海岸及近海工程

作者: 杨有军

导师: 冯伯林

关键词: 高桩码头,水平力,柔性承台,有限元,有限差分

文献来源: 河海大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国自北至南，蜿蜒有1800km的海岸线，因此港口码头的建设对我国开发海上运输潜力、扩大对外交流和贸易、繁荣经济起着至关重要的作用。梁板式高桩码头是高桩码头的主要形式之一，在近几十年的使用过程中出现了很多影响码头正常使用的问题，甚至导致有些码头不能使用。出现这些问题的原因一直是国内外学者关心的问题，而高桩码头柔性桩基础的设计理论——简化计算方法的适用条件是导致高桩码头出现问题的主要原因之一。本文在介绍了柔性高桩承台有限单元法和有限差分程序的基本理论的基础上，以江阴某码头的实际资料为原型，采用柔性高桩承台有限单元法和FLAC3D有限差分程序分别对受横线荷载作用下的高桩码头柔性高桩承台和桩基进行分析，得到了每根桩的轴力、剪力、弯矩、位移和转角并且与简化计算方法得到的结果进行比较，阐明了每种算法的适用条件，指出了简化计算方法在一定条件下的不合理性，这对高桩码头柔性高桩承台和桩基的设计又一定的借鉴作用。

论文目录:

1 绪论

1．1 选题的背景及其意义

1．1．1 高桩码头的特点

1．1．2 码头桩基设计计算的有关理论

1．2 桩在横向力作用下的计算方法

1．2．1 影响单桩横向承载能力和破坏模式的因素

1．2．2 横向荷载作用下单桩的计算方法

1．2．3 群桩受横向荷载作用的性能

1．3 本文研究工作的主要内容

2 有限单元法的理论和基础

2．1 承受侧向荷载的单桩采用地基系数进行分析的幂级数法

2．1．1 计算公式及其推导

2．1．2 地面以上高度桩顶面处的横向位移和转角

2．2 单桩在轴向力、横向力和弯矩作用下的特性常数

2．3 柔性高桩承台桩基有限元分析

2．3．1 单元分析与整体分析

2．3．2 结构位移与内力计算

2．4 本章小结

3 程序的基本原理和理论

3．1 土的弹塑性本构关系

3．2 MOHR-COULOMB模型

3．2．1 增量的弹性法则

3．2．2 破坏准则和流动法则

3．2．3 塑性校正

3．3 三维有限差分模型

3．3．1 数学模型描述

3．3．2 数值差分公式

3．3．3 网格离散

3．4 本章小结

4 横向荷载作用下横向排架的计算分析

4．1 某高桩码设计成果

4．1．1 船舶资料

4．1．2 地质条件

4．2 高桩码头横向排架设计方法

4．2．1 简化计方法

4．2．3 有限差分的方法

4．3 各种计算方法结果

4．3．1 轴力

4．3．2 剪力

4．3．3 弯矩

4．3．4 位移

4．3．5 转角

4．3．6 应力

4．4 结论

4．4．1 模型简化的差异

4．4．2 群桩效应

4．4．3 荷载作用点

4．4．4 土的模拟

4．5 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

发布时间: 2005-04-25

参考文献

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