2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、地球表面面積的70.8%是海洋,海洋蘊藏著豐富的石油、天然氣以及其它礦產(chǎn)資源,能為人類提供大量的生存資源??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,使人們能夠有機(jī)會從陸地向海岸,甚至向遠(yuǎn)海、深海進(jìn)軍,開采海洋資源,以滿足人類不斷增長的生存和生活需要。 在進(jìn)行海洋開發(fā)的過程中,首先面臨的是海洋建筑物的建造,而一切建筑物都要建立在合適的基礎(chǔ)之上。本文所研究之樁-桶基礎(chǔ)是一種新型的海洋工程基礎(chǔ),目前正處于理論研究和試驗分析階段,本文主要研究的是樁-桶基礎(chǔ)在上拔

2、荷載作用下結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng),首先采用室內(nèi)模型試驗進(jìn)行分析,接著運用ABAQUS有限元數(shù)值模擬進(jìn)行分析,進(jìn)行對比分析后對樁-桶基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸效應(yīng)進(jìn)行分析。 首先分析了本課題研究的脈絡(luò),從樁基礎(chǔ)工作性能、桶型基礎(chǔ)工作性能及樁-桶基礎(chǔ)上拔時地基土體的受力特性這些已有科研成果出發(fā),尋求本文研究的著入點。 然后設(shè)計了測量上拔荷載作用下的樁-桶基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)變形的試驗裝置和試驗流程,對試驗原理進(jìn)行介紹,對試驗結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。通過分

3、析可知隨著上拔荷載的增加,樁一桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形隨之增加,上拔荷載達(dá)到極限時,基礎(chǔ)應(yīng)力及變形也達(dá)到最大;土體破壞后,樁-桶結(jié)構(gòu)各部分的受力趨于穩(wěn)定;桶結(jié)構(gòu)和樁結(jié)構(gòu)從上到下,所受應(yīng)力逐漸減小;桶頂結(jié)構(gòu)在上拔過程中體現(xiàn)固支梁的效果;桶頂遠(yuǎn)樁邊緣和桶壁上部的連接屬于固接;上拔過程中,桶底和樁底會出現(xiàn)空腔,對桶底部結(jié)構(gòu)和樁底部結(jié)構(gòu)受力有減小的影響,對桶的減小影響比對樁的要小,由于空腔導(dǎo)致摩擦力減小,桶底結(jié)構(gòu)應(yīng)力較最大應(yīng)力減小8.6%;樁底結(jié)構(gòu)

4、應(yīng)力較最大應(yīng)力減小13.5%;樁和桶的結(jié)合部位在上拔過程中應(yīng)力最大,達(dá)到3MPa,左右,上拔荷載往下傳遞時在該處進(jìn)行再分配;桶頂邊緣處在上拔過程中應(yīng)力也較大,達(dá)到3MPa左右,樁-桶基礎(chǔ)上拔過程中,該處土體產(chǎn)生剪切破壞。 接著運用ABAQUS軟件建立樁-桶基礎(chǔ)的數(shù)值模型,并進(jìn)行分析和后處理,通過對模型10個測點的應(yīng)力曲線的分析,知道從第1級荷載步到第9級荷載步,主要由樁來抵抗上拔荷載的作用,樁體結(jié)構(gòu)每荷載步的應(yīng)力增長量是其最大應(yīng)

5、力值的11.0%,桶體結(jié)構(gòu)每荷載步的應(yīng)力增長量是其最大應(yīng)力值的1.0%;第9級荷載步之后,主要由桶結(jié)構(gòu)來抵抗上拔荷載的作用,桶體結(jié)構(gòu)每荷載步的應(yīng)力增長量增加為其最大應(yīng)力值的10.0%,樁體結(jié)構(gòu)每荷載步的應(yīng)力增長量減小為其最大應(yīng)力值的1.0%。樁-桶結(jié)構(gòu)較單樁結(jié)構(gòu)能增加抵抗上拔荷載的能力得到體現(xiàn)。將數(shù)值模擬所得結(jié)論與室內(nèi)模型試驗所得結(jié)論進(jìn)行對比分析,兩者基本一致,這就驗證了數(shù)值模擬方法的可行性。 然后運用ABAQUS軟件分析不同尺

6、寸的樁-桶基礎(chǔ)在上拔荷載作用下的不同的受力特性,通過分析可知,達(dá)到破壞荷載時,地基土體的破壞曲線是倒錐形曲線,且曲線起始點不是從樁的端部開始,而是在樁端部以上樁土摩擦力最大處開始,經(jīng)桶的底部,到地表面,形成倒錐形曲線,可推斷,土體的破壞面為倒錐形曲面;在桶外側(cè)和樁周圍離基礎(chǔ)軸心由近到遠(yuǎn)的過程中,土體應(yīng)力出現(xiàn)二次曲線級的減小。在摩擦力達(dá)到最大時,離桶側(cè)表面為0.5R(R=桶半徑)處的應(yīng)力較桶側(cè)表面應(yīng)力減小11.3%:樁底部離樁表面為3r(

7、r=樁半徑)處應(yīng)力較樁側(cè)表面應(yīng)力減小19.5%;桶半徑的變化對抗拔承載力影響最大,入土樁長的變化對抗拔承載力影響其次,桶壁高的變化對抗拔承載力影響最??;各尺寸結(jié)構(gòu)在達(dá)到最大上拔位移時,地基土體的影響范圍各不相同,影響土體橫向范圍的主要是桶的半徑,其次是入土樁長,最后是桶壁高;影響土體縱向范圍的主要是入土樁長,其次是桶壁高,最后是桶的半徑。 最后對樁-桶基礎(chǔ)進(jìn)行初步設(shè)計,提出了樁-桶結(jié)構(gòu)設(shè)計時的基本步驟。為了充分發(fā)揮樁-桶基礎(chǔ)的樁

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