《灘海吸力式桶形基礎(chǔ)承載力計(jì)算方法及其應(yīng)用》擬在大型通用有限元軟件ABAQUS平臺(tái)上，針對(duì)我國第一座吸力式桶形基礎(chǔ)海洋平臺(tái)，將海洋平臺(tái)及其設(shè)備產(chǎn)生的自重荷載與波浪、風(fēng)荷載假設(shè)為靜力單調(diào)荷載，建立軟黏土地基上吸力式桶形基礎(chǔ)的三維彈塑性有限元計(jì)算模型。首先，采用位移控制方法，探討了不同荷載單調(diào)作用下單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地基破壞機(jī)制及承載力特性。其次，采用Swipe試驗(yàn)加載方式，探討了不同荷載分量共同作用下的復(fù)合加載模式下軟黏土地基上單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地基破壞機(jī)制及承載力特性，繪制地基三維破壞包絡(luò)面；以此為基礎(chǔ)，研究了傾斜荷載作用下吸力式桶形基礎(chǔ)的破壞包絡(luò)面與偏心距之間的關(guān)系。進(jìn)一步，研究了軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度橫觀各向異性和非均質(zhì)性對(duì)復(fù)合加載模式下吸力式桶形基礎(chǔ)的承載力的影響。然后，基于Andersen提出的軟黏土循環(huán)強(qiáng)度概念，通過考慮循環(huán)荷載所導(dǎo)致軟黏土地基的強(qiáng)度弱化效應(yīng)，探討了變值復(fù)合加載模式下吸力式桶形基礎(chǔ)的承載力以及破壞包絡(luò)面與循環(huán)強(qiáng)度之間的關(guān)系。最后，通過考慮桶間距對(duì)于多桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的影響，探討多桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在不同荷載分量單調(diào)及共同作用下的地基破壞機(jī)制及承載力特性。從而，為灘海及深海海洋油氣田建設(shè)與開發(fā)中新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，也為完善海洋平臺(tái)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供參考依據(jù)。
《灘海吸力式桶形基礎(chǔ)承載力計(jì)算方法及其應(yīng)用》
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 吸力式桶形基礎(chǔ)國內(nèi)外發(fā)展概況
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3.1 沉貫過程研究
1.3.2 海洋地基承載力特性研究
1.3.3 變值（循環(huán)）荷載作用下海洋地基承載力特性研究
1.4 研究目的和主要內(nèi)容
2 吸力式桶形基礎(chǔ)承載力有限元分析
2.1 概述
2.2 計(jì)算方法與數(shù)值實(shí)施
2.2.1 有限元分析軟件ABAQUS
2.2.2 ABAQUS模塊和分析步驟
2.2.3 ABAQUS中材料非線性問題求解方法
2.2.4 ABAQUS中接觸非線性問題求解方法
2.3 吸力式桶形基礎(chǔ)有限元計(jì)算模型
2.3.1 吸力式桶形基礎(chǔ)有限元計(jì)算模型
2.3.2 有限元計(jì)算分析方法
2.3.3 確定地基極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)
2.3.4 荷載位移標(biāo)記方法
2.3.5 桶土相互作用的模擬
2.4 有限元計(jì)算模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.5 結(jié)論
3 單調(diào)荷載作用下單桶基礎(chǔ)極限承載力有限元數(shù)值分析
3.1 豎向極限承載力的有限元數(shù)值分析
3.1.1 豎向荷載作用下單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制
3.1.2 豎向極限承載力
3.2 水平極限承載力的有限元數(shù)值分析
3.2.1 水平荷載作用下單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制
3.2.2 土壓力分布
3.2.3 水平極限承載力
3.3 力矩極限承載力的有限元數(shù)值分析
3.3.1 力矩荷載作用下單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制
3.3.2 力矩極限承載力
3.4 土性參數(shù)及桶體埋深對(duì)極限承載力的影響
3.4.1 土的有效容重對(duì)極限承載力的影響
3.4.2 軟黏土的不排水抗剪強(qiáng)度對(duì)極限承載力的影響
3.4.3 埋深對(duì)極限承載力的影響
3.5 小結(jié)
4 單桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的豎向、水平承載力極限分析上限解法
4.1 概述
4.2 極限分析上限解法
4.3 軟基上吸力式桶形基礎(chǔ)豎向承載力的極限分析上限解法
4.3.1 失穩(wěn)破壞模式
4.3.2 極限分析上限方法
4.3.3 塑性耗散率計(jì)算
4.3.4 極限分析上限解法與有限元分析的對(duì)比
4.3.5 變動(dòng)參數(shù)對(duì)比計(jì)算與分析
4.4 水平承載力的極限分析上限解法
4.4.1 失穩(wěn)破壞模式
4.4.2 極限分析上限方法
4.4.3 極限分析上限解法與有限元分析的對(duì)比
4.4.4 變動(dòng)參數(shù)對(duì)比計(jì)算與分析
4.5 小結(jié)
5 模型試驗(yàn)研究
5.1 模型試驗(yàn)
5.1.1 土樣制作
5.1.2 模型試驗(yàn)裝置
5.2 模型試驗(yàn)方法
5.3 地基破壞機(jī)理與數(shù)值計(jì)算對(duì)比分析
5.3.1 水平荷載作用下桶形基礎(chǔ)地基破壞機(jī)理
5.3.2 豎向荷載作用下桶形基礎(chǔ)地基破壞機(jī)理
5.3.3 扭剪荷載作用下桶形基礎(chǔ)地基破壞機(jī)理
5.4 結(jié)論
6 復(fù)合加載模式下單桶基礎(chǔ)承載力特性研究
6.1 概述
6.2 有限元數(shù)值實(shí)施方法
6.3 均質(zhì)軟黏土地基上單桶基礎(chǔ)承載力特性研究
6.3.1 V-H荷載空間承載特性
6.3.2 V-M荷載空間承載特性
6.3.3 H-M荷載空間承載特性
6.3.4 V-H-M荷載空間承載特性
6.4 傾斜荷載作用下單桶基礎(chǔ)承載力特性研究
6.4.1 單個(gè)傾斜荷載分量作用下單桶基礎(chǔ)極限承載力特性分析
6.4.2 傾斜荷載作用下桶形基礎(chǔ)的破壞包絡(luò)圖
6.5 橫觀各向異性軟基上桶形基礎(chǔ)承載力特性研究
6.5.1 單調(diào)荷載作用下單桶基礎(chǔ)的承載性能研究
6.5.2 復(fù)合加載模式下桶形基礎(chǔ)的承載性能研究
6.6 非均質(zhì)軟黏土地基上桶形基礎(chǔ)承載力特性研究
6.6.1 單調(diào)荷載作用下單桶基礎(chǔ)的承載性能研究
6.6.2 復(fù)合加載模式下桶形基礎(chǔ)破壞包絡(luò)面
6.7 變值（循環(huán)）復(fù)合加載模式下桶形基礎(chǔ)承載性能研究
6.7.1 變值（循環(huán)）復(fù)合加載模式下單桶基礎(chǔ)的計(jì)算模型與分析方法
6.7.2 變值（循環(huán)）復(fù)合加載模式下單桶基礎(chǔ)承載性能分析
6.8 小結(jié)
7 多桶組合基礎(chǔ)承載力特性研究
7.1 有限元計(jì)算模型
7.2 確定地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)
7.3 單調(diào)荷載作用下雙桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力特性研究
7.3.1 單調(diào)荷載作用下雙桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制
7.3.2 單調(diào)荷載作用下雙桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的極限承載力
7.4 復(fù)合加載模式下雙桶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力特性研究
7.4.1 V-H荷載空間承載特性
7.4.2 V-M荷載空間承載特性
7.5 結(jié)論
8 CB20B海洋采油平臺(tái)基礎(chǔ)承載力特性研究
8.1 有限元計(jì)算模型
8.2 CB20B桶形基礎(chǔ)采油平臺(tái)設(shè)計(jì)工況[218]
8.3 CB20B海洋采油平臺(tái)基礎(chǔ)承載力特性研究
8.3.1 單調(diào)荷載作用下CB20B海洋采油平臺(tái)基礎(chǔ)承載力特性研究
8.3.2 復(fù)合加載模式下CB20B海洋采油平臺(tái)基礎(chǔ)承載力特性研究
8.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
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