大圆筒结构倾覆稳定分析的有限元法

›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (2): 238-241.

大圆筒结构倾覆稳定分析的有限元法

王刚，陈杨，张建民

清华大学岩土工程研究所，北京 100084

收稿日期:2004-08-02 出版日期:2006-02-10 发布日期:2013-10-25
作者简介:王刚，男，1978年生，博士，主要从事土的本构关系、土工数值分析等方面的研究工作

Finite element method for analyzing overturn stability of large cylindrical structures

WANG Gang, CHEN Yang, ZHANG Jian-min

Institute of Geotechnical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2004-08-02 Online:2006-02-10 Published:2013-10-25

摘要/Abstract

摘要： 大直径圆筒结构的倾覆稳定性是设计中考虑的一个重要问题。采用弹塑性有限元法，求解大圆筒结构在指定波浪条件下的荷载-位移关系曲线；通过荷载-位移关系的上限，确定结构的极限承载力；定义极限承载力与设计荷载的比值为结构的倾覆稳定安全系数，从而判断结构的倾覆稳定安全裕度。该方法避免了现行极限平衡分析方法确定土压力和转动中心的困难，可以考虑土与结构的相互作用和复杂的边界条件。通过对某工程实例的分析，初步验证了该方法的可行性。

关键词: 大圆筒, 倾覆稳定, 有限元

Abstract: It is important to evaluate the safety of large cylinderical structures against overturn under possible conditions. Elastoplastic FEM is employed to solve this problem. First, a load-displacement curve of a cylindrical structure under certain condition is obtained by varying the load amplitude in the finite element analysis. Then the ultimate load that the cylindrical structure can bear, can be obtained, which is the upper bound load value at the load-displacement curve. Finally, a factor defined as the ratio of the ultimate load to design load is used to estimate the safety against overturn. The proposed method can avoid the difficulty existing in the current limit equilibrium analysis method, in which the earth pressure on the cylinder surface and the center of rotation must be determined. Furthermore, FEM can consider the interaction between the cylinderical structure and soil around. A practical case is analyzed to validate the applicability of the method.

Key words: large cylinder, overturn stability, FEM

中图分类号:

TU 333

王刚，陈杨，张建民. 大圆筒结构倾覆稳定分析的有限元法[J]. , 2006, 27(2): 238-241.

WANG Gang, CHEN Yang, ZHANG Jian-min. Finite element method for analyzing overturn stability of large cylindrical structures[J]. , 2006, 27(2): 238-241.

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