›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2648-2654.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析

肖 忠1,王元战1,及春宁1,黄泰坤2,单 旭3   

  1. 1. 天津大学,天津市港口与海洋工程重点实验室,天津 300072;2. 中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222; 3. 铁道部第三勘测设计院,天津 300142
  • 收稿日期:2008-11-07 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
  • 作者简介:肖忠,男,1983年生,博士,讲师,主要从事港口海岸及近海工程结构设计理论和方法、土与结构相互作用研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No. 50779043,No. 50809047);西部交通建设科技项目(No. 200632800003-06)。

Stability analysis of large cylindrical structure for strengthening soft foundation under wave load

XIAO Zhong1, WANG Yuan-zhan1, JI Chun-ning1, HUANG Tai-kun2, SHAN Xu3   

  1. 1. Tianjin Key Laboratory of Harbor & Ocean Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. China Communications First Design Institute of Navigation Engineering, Tianjin 300222, China; 3. The Third Railway Survey and Design Institute, Tianjin 300142, China
  • Received:2008-11-07 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要:

在大型通用有限元软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将软黏土的循环强度与D-P屈服准则相结合,基于拟静力分析建立了波浪循环作用下考虑软土地基弱化效应的大圆筒结构稳定性计算模型。结合某工程,对大圆筒结构的稳定性进行了分析。结果表明,考虑地基循环弱化效应时,大圆筒结构的稳定性安全系数显著降低;打设排水板对地基加固后,结构稳定性安全系数显著提高;在同一圆筒入土深度下,随着地基加固深度的增加,大圆筒结构稳定性安全系数明显增大。考虑地基循环弱化效应时大圆筒结构稳定性安全系数减小程度在30 %左右,建议在实际设计中应考虑软土地基循环弱化效应对大圆筒结构稳定性的影响。同时在地基不满足承载要求时,打设排水板加固软土地基是提高大圆筒结构稳定性的有效途径。

关键词: 大圆筒结构, 循环强度, 排水板, 稳定性, 有限元法

Abstract:

A quasi static finite element method for stability analysis of the large cylindrical structure considering the cyclic weakening effect of soft foundation under wave load was developed by combining the concept of cyclic shear strength with D-P yield criterion. Then the proposed method was numerically implemented in the framework of the general-purpose FEM software ABAQUS. According to a project, the stability of the large cylindrical structure was analyzed. The results show that the stability safety factor of the large cylindrical structure decreased obviously when strength weakening of soft ground was considered while increased remarkably when the soft clay was reinforced by driving drainage plate. And the stability safety factor of the large cylindrical structure increased obviously with the increment of reinforced depth for the same embedded depth of the large cylinder. Weakening degree of the stability safety factor of the large cylindrical structure is 30% when strength weakening of soft ground is considered; so it is suggested that the strength weakening of soft ground should be considered in practical design. Besides, reinforcement of soft soil by driving drainage plate is an effective way to increase the stability safety factor of the large cylindrical structure when the soft ground can't satisfy the bearing requirement of the structure.

Key words: large cylindrical structure, cyclic shear strength, drainage plate, stability, finite element method

中图分类号: 

  • TV 223.2+9
[1] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[2] 朱彦鹏, 陶钧, 杨校辉, 彭俊国, 吴强, . 框架预应力锚托板结构加固高填方边坡 设计与数值分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 612-623.
[3] 刘顺青, 黄献文, 周爱兆, 蔡国军, 姜朋明, . 基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性 分析方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 350-358.
[4] 聂秀鹏, 逄焕平, 孙志彬, 谢松梅, 侯超群. 三维加筋边坡地震稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3483-3492.
[5] 朱才辉, 崔 晨, 兰开江, 东永强. 砖-土结构劣化及入侵建筑物拆除 对榆林卫城稳定性影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3153-3166.
[6] 陈冲, 王卫, 吕华永, . 基于复合抗滑桩模型加固边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3207-3217.
[7] 陈建功, 李 会, 贺自勇, . 基于变分法的均质土坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2931-2937.
[8] 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[9] 蒋泽锋, 张戈, 朱大勇, 王军, . 锚固力作用下的边坡临界滑动场法研究与应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2799-2806.
[10] 王宏磊, 孙志忠, 刘永智, 武贵龙, . 青藏铁路含融化夹层路基热力响应监测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2815-2824.
[11] 陈峥, 何平, 颜杜民, 高红杰, 聂奥祥, . 超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2154-2162.
[12] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[13] 余 国, 谢谟文, 郑正勤, 覃事河, 杜 岩, . 基于GIS的边坡稳定性计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1397-1404.
[14] 李 驰, 王 硕, 王燕星, 高 瑜, 斯日古楞, . 沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1291-1298.
[15] 吴梦喜, 高桂云, 杨家修, 湛正刚, . 砂砾石土的管涌临界渗透坡降预测方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 861-870.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李 奎,高 波. 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究[J]. , 2010, 31(5): 1509 -1516 .
[2] 杨 冰,杨 军,常 在,甘厚义,宋二祥. 土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究[J]. , 2010, 31(5): 1645 -1650 .
[3] 叶海林,郑颖人,黄润秋,杜修力,李安洪,许江波. 强度折减动力分析法在滑坡抗滑桩抗震设计中的应用研究[J]. , 2010, 31(S1): 317 -323 .
[4] 张玉敏,盛 谦,朱泽奇,杨继华. 地震作用下大型地下洞室群位移特征的若干影响因素分析[J]. , 2010, 31(11): 3525 -3530 .
[5] 吕玺琳,黄茂松,钱建固. 真三维状态下土体强度及变形分叉影响[J]. , 2011, 32(1): 21 -26 .
[6] 张传庆,冯夏庭,周 辉,侯 靖,苏国韶. 隧洞围岩收敛损失位移的求取方法及应用[J]. , 2009, 30(4): 997 -1003 .
[7] 曹 平,张 科,汪亦显,林 杭. 多层边坡破坏机制数值模拟研究[J]. , 2011, 32(3): 872 -878 .
[8] 张志沛,彭 惠,饶 晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[9] 吴礼舟 ,张利民 ,黄润秋. 成层非饱和土渗流的耦合解析解[J]. , 2011, 32(8): 2391 -2396 .
[10] 刘 润 ,王秀妍 ,刘月辉 ,王武刚. 点支撑缺陷下海底埋管热屈曲分析[J]. , 2011, 32(S2): 64 -69 .