筒型基礎沉放過程滲流與阻力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、筒型基礎是一種具有廣闊應用前景的、新型海上平臺基礎，具有施工快速簡便、安全可靠、環(huán)保、可回收重復利用、節(jié)約成本等優(yōu)勢，被廣泛地用作海上平臺、海上風電、深海系泊、堤防護岸等多種結構基礎。負壓筒型基礎不同于傳統(tǒng)類型基礎的一個突出特點就是在安裝時通過抽吸負壓來實現(xiàn)沉放就位，施加負壓大小和方式直接關系到筒型基礎能否順利下沉至設計深度，實現(xiàn)預期的承載能力。本文根據(jù)筒型基礎的特點，通過理論分析和數(shù)值模擬方法，分別針對鋼質(zhì)薄壁和混凝土厚壁筒型基礎兩種

2、情況，對沉放過程中基礎周圍土體的滲流場和沉放阻力進行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　（1）首先利用有限元方法建立多個滲流計算模型，分析在均質(zhì)砂土中筒型基礎沉放至不同深度時其周圍土體的滲流場特征，并計算臨街負壓、等效滲徑等滲流要素隨相對沉放深度變化的關系。然后以滲流出口水力梯度為控制條件，分別建立鋼質(zhì)薄壁大型混凝土厚壁兩種類型的筒型基礎臨界負壓計算公式，用于確定沉放施工時施加的臨界負壓。
　?。?）筒型基礎沉放過程是“土體—滲流—

3、結構”耦合作用的過程，滲流場因此受到多種因素的影響。根據(jù)前面得到的滲流場特征和滲流要素計算結果，對滲流引起的土體參數(shù)變化對滲流場的反作用效果進行了研究，得到了土體滲透系數(shù)變化對滲流場分布特征和臨界負壓等滲流要素的影響；土質(zhì)分層是海洋土體中存在的普遍現(xiàn)象，當砂土下面有粘性土層等不透水層時，滲流場也會發(fā)生變化，本文根據(jù)這一特點，分別研究了一系列埋深下的不透水層情況下滲流場特性和臨界負壓變化情況，使研究結果具有更強的實用性。
　　（3）