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桶形基础单桶水平承载力的试验研究 被引量：51
1
作者 施晓春 徐日庆 +2 位作者 龚晓南 陈国祥 袁中立 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期723-726,共4页
对９０ 年代在挪威产生的一种新型基础———桶形基础在软土地区的水平承载力进行了模型试验研究，根据测得的桶体两侧的土体抗力变化情况，分析了桶体在水平荷载作用下的变位以及与土的相互作用，提出了计算桶形基础单桶水平承载力的... 对９０ 年代在挪威产生的一种新型基础———桶形基础在软土地区的水平承载力进行了模型试验研究，根据测得的桶体两侧的土体抗力变化情况，分析了桶体在水平荷载作用下的变位以及与土的相互作用，提出了计算桶形基础单桶水平承载力的方法。 展开更多
关键词 桶形基础 土抗力 水平承载力 土压力 试验
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粉土中吸力式桶形基础沉贯及抗拔特性试验研究 被引量：33
2
作者 朱斌 孔德琼 +2 位作者 童建国 孔令刚 陈仁朋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1045-1053,共9页
吸力式桶形基础的负压沉贯控制和抗拔承载力确定是海洋钻井平台和海上风电机组多桶基础以及深海吸力锚基础设计和施工中的关键问题。通过室内大比例模型试验研究了吸力式桶形基础在饱和粉土中的负压沉贯及抗拔特性。负压沉贯试验结果表... 吸力式桶形基础的负压沉贯控制和抗拔承载力确定是海洋钻井平台和海上风电机组多桶基础以及深海吸力锚基础设计和施工中的关键问题。通过室内大比例模型试验研究了吸力式桶形基础在饱和粉土中的负压沉贯及抗拔特性。负压沉贯试验结果表明负压并不能明显减小吸力式桶形基础在粉土中的沉贯阻力,基于CPT试验结果可较为准确地预估沉贯施工所需负压,从而确保沉贯的顺利实施和防止沉贯过程中地基发生管涌破坏。不同加载速率下的上拔试验结果表明存在一临界加载速率,当实际加载速率超过该临界值后,加载速率对吸力式桶形基础的抗拔特性影响较小。结合桶体及桶外土体的变形,提出了粉土地基中不同受力状况下吸力式桶形基础的抗拔承载力计算方法。 展开更多
关键词 吸力式桶形基础 粉土 沉贯 抗拔 承载力
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海上风电机组吸力式桶形基础承载力分析与设计 被引量：29
3
作者 朱斌 应盼盼 +3 位作者 郭俊科 张文龙 孔德琼 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期443-450,共8页
吸力式桶形基础由于施工方便的优势将成为海上风电机组的一种重要基础型式。针对海上风电机组承受巨大倾覆弯矩荷载的受荷特性,基于单桶基础模型试验获得的变形模式和桶-土相互作用力,提出了单桶基础基于变形控制的倾覆弯矩承载力分析方... 吸力式桶形基础由于施工方便的优势将成为海上风电机组的一种重要基础型式。针对海上风电机组承受巨大倾覆弯矩荷载的受荷特性,基于单桶基础模型试验获得的变形模式和桶-土相互作用力,提出了单桶基础基于变形控制的倾覆弯矩承载力分析方法,突破了现有基于极限状态的承载力分析方法;基于多桶基础模型试验及相应的排水状况分析,提出了多桶基础倾覆弯矩承载力分析方法。从而为海上风机吸力式单桶基础和多桶基础承载力分析提供了有效方法。桶体高宽比和直径及单桶直径和桶间距分别决定了风机单桶和多桶基础的倾覆弯矩承载力。在一次典型风暴潮下,粉土地基中风机多桶基础桶内的负压来不及消散,其承载力可按不排水情况进行分析,此时桶内负压的存在将大幅提高多桶基础的整体抗倾覆性能。最后将所提出的承载力分析方法应用于某典型海上风机的基础设计中,供类似工程借鉴参考。 展开更多
关键词 风电机组 吸力式桶形基础 单桶 多桶 弯矩承载力 设计
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桶形基础发展概况 被引量：53
4
作者 施晓春 徐日庆 +2 位作者 龚晓南 陈国祥 袁中立 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期68-73,92,共7页
介绍了一种目前应用于近海工程建筑物的新型基础──桶形基础以及它的由来和发展，阐述了桶形基础在土中的工作原理，总结了目前桶形基础在试验、理论研究和设计方面的现状，同时还介绍了桶形基础的施工方法，指出了桶形基础的应用前景。
关键词 桶形基础 导管架平台 管网
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负压桶形基础地基水平承载力研究 被引量：51
5
作者 刘振纹 王建华 +2 位作者 秦崇仁 袁中立 陈国祥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期691-695,共5页
通过模型试验和有限元计算 ,分析了单桶基础的地基极限水平承载力 ,基础主动区与被动区的土压力分布 ;建议了计算单桶基础水平极限承载力的关系式。进一步 ,分析了双桶基础的地基水平承载力 。
关键词 负压桶形基础 地基承载力 海洋平台
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桶形基础液压下沉过程的耦合欧拉-拉格朗日有限元法分析 被引量：17
6
作者 闫澍旺 林澍 +2 位作者 霍知亮 楚剑 郭伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期247-252,共6页
由于结构物贯入时网格变形过大而产生扭曲畸变等问题,常会造成岩土工程下沉贯入领域的数值分析收敛困难甚至计算结果失真。采用合适的数值方法分析此类问题颇具挑战性。传统的有限元模拟方法往往会出现收敛困难、作出不合理的假设以及... 由于结构物贯入时网格变形过大而产生扭曲畸变等问题,常会造成岩土工程下沉贯入领域的数值分析收敛困难甚至计算结果失真。采用合适的数值方法分析此类问题颇具挑战性。传统的有限元模拟方法往往会出现收敛困难、作出不合理的假设以及需要依赖用户的专业网格重划分和插值程序等问题。耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)分析方法结合了拉格朗日网格与欧拉网格的优点,可以有效地解决有关大变形和材料破坏等诸多问题。通过位移控制法和力控制法两种下沉方式,进行桶形基础室内液压下沉模型试验,得出不同强度的黏土中桶形基础下沉阻力和下沉深度的关系及土塞高度。应用CEL有限元法进行模拟,计算结果与试验结果较为符合。采用的CEL有限元模拟方法不仅可对桶形基础自重下沉和液压下沉进行预测,也可为其他海洋基础结构的贯入模拟提供有益参考。 展开更多
关键词 岩土工程 下沉 耦合欧拉-拉格朗日方法 桶形基础 土塞
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滩海桶形基础破坏机制及极限承载力分析研究 被引量：20
7
作者 武科 栾茂田 +1 位作者 范庆来 王志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期394-398,共5页
针对饱和软黏土地基上桶形基础结构,基于弹塑性极限分析中的上限法,建立了一种竖向荷载作用下桶形基础的极限分析模型。采用有限元数值分析解验证了所提出极限分析模型的可行性和有效性,进而,据此进行了一系列变动参数比较计算,以此对... 针对饱和软黏土地基上桶形基础结构,基于弹塑性极限分析中的上限法,建立了一种竖向荷载作用下桶形基础的极限分析模型。采用有限元数值分析解验证了所提出极限分析模型的可行性和有效性,进而,据此进行了一系列变动参数比较计算,以此对大量的计算结果进行了系统的分析,所得到的数值计算结果与分析结论为工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 桶形基础 极限分析 破坏机制 上限法 有限元法
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桶形基础采油平台三维有限元稳定性计算分析 被引量：9
8
作者 杨家岭 王书法 +3 位作者 孔令伟 袁建新 刘志安 王泉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期640-644,共5页
采用三维有限元计算方法对CB20B桶形基础海上采油平台进行了稳定性计算分析。平台工作期间在外部荷载如风力、波浪、冰力、海流等作用下,其抗倾、抗滑稳定性不仅与平台的整体结构有关,而且和海底土体的力学特性以及结构与土体的相互作... 采用三维有限元计算方法对CB20B桶形基础海上采油平台进行了稳定性计算分析。平台工作期间在外部荷载如风力、波浪、冰力、海流等作用下,其抗倾、抗滑稳定性不仅与平台的整体结构有关,而且和海底土体的力学特性以及结构与土体的相互作用密切相关。分析结果表明CB20B桶形基础平台在设计条件下运行是较为稳定的。 展开更多
关键词 桶形基础 采油平台 稳定性 三维有限元 海上平台 风力 波浪 海流
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倾斜荷载作用下桶形基础承载力特性研究 被引量：16
9
作者 武科 栾茂田 +1 位作者 范庆来 王志云 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1095-1101,共7页
针对吸力式桶形基础结构,借助大型通用有限元软件ABAQUS平台,建立了均质软黏土地基上倾斜荷载作用的三维弹塑性有限元计算模型。通过系统地计算分析,得到了单个倾斜荷载分量作用下桶形基础的承载力特性及其破坏机制。进一步研究了水平... 针对吸力式桶形基础结构,借助大型通用有限元软件ABAQUS平台,建立了均质软黏土地基上倾斜荷载作用的三维弹塑性有限元计算模型。通过系统地计算分析,得到了单个倾斜荷载分量作用下桶形基础的承载力特性及其破坏机制。进一步研究了水平倾斜荷载与竖向倾斜荷载共同作用下的桶形基础承载性能,得到了该倾斜荷载加载方式作用下桶形基础在V-H平面内的破坏包络面,依此建立了倾斜荷载与偏心距e之间的三维破坏包络曲面。计算结果表明,偏心距e对竖向倾斜承载力的影响相对水平倾斜承载力较大;桶形基础承载性能随着偏心距e的增大而减小。 展开更多
关键词 桶形基础 倾斜荷载 承载力 有限元方法
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复合加载模式下桶形基础破坏包络面特性研究(英文) 被引量：17
10
作者 武科 栾茂田 +1 位作者 范庆来 王志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期574-580,共7页
桶形基础结构是一种适宜于滩海软黏土地基上的新型海洋基础形式。研究复合加载模式下桶形基础的承载力特性,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题。针对软黏土地基上桶形基础结构,利用大型通用有... 桶形基础结构是一种适宜于滩海软黏土地基上的新型海洋基础形式。研究复合加载模式下桶形基础的承载力特性,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题。针对软黏土地基上桶形基础结构,利用大型通用有限元分析软件ABAQUS,采用基于Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性本构模型,对复合加载模式下桶形基础的承载特性进行了三维弹塑性数值分析。在V-H、V-M、V-M-H空间内建立了复合加载模式下桶形基础极限承载力破坏包络图,推导了破坏包络面的经验计算公式,由此可根据实际的复合加载状态与数值计算所得的破坏包络曲面之间的相对关系,评判实际荷载作用下桶形基础的工作状态,为工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 桶形基础 复合加载 Swipe试验方法 破坏包络面 有限元法
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单桶负压下沉过程中土体与桶形基础的相互作用 被引量：11
11
作者 王庚荪 孔令伟 +2 位作者 杨家岭 孙东昌 王泉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期877-881,共5页
从理论上分析了单桶负压下沉过程中土体与桶形基础的相互作用。建立了桶在下沉过程中力传递的微分方程式,求得了桶在自重下沉时所能达到的最大深度与桶体自重、所受垂直载荷、桶体几何要素、土体的力学参数以及桶-土之间的摩擦强度之间... 从理论上分析了单桶负压下沉过程中土体与桶形基础的相互作用。建立了桶在下沉过程中力传递的微分方程式,求得了桶在自重下沉时所能达到的最大深度与桶体自重、所受垂直载荷、桶体几何要素、土体的力学参数以及桶-土之间的摩擦强度之间的关系。考虑了负压下沉过程中渗流的影响,确立了桶内土柱顶部所需压力与下沉深度之间的对应关系。 展开更多
关键词 桶形基础 负压下沉 土体-基础相互作用 土弹簧模型 海洋工程平台 土力学
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砂土中桶形基础吸力值的设定范围 被引量：21
12
作者 李大勇 吴宇旗 +1 位作者 张雨坤 高玉峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期985-992,1002,共9页
吸力桶形基础沉贯与所施加的吸力密切相关,吸力值设置太小会导致吸力基础沉贯速度过慢,施工效益降低;吸力值设置太大将产生较高的桶内土塞,吸力基础下沉不到预定位置,从而使其承载力达不到设计要求,或引起砂土地基产生管涌破坏,因此必... 吸力桶形基础沉贯与所施加的吸力密切相关,吸力值设置太小会导致吸力基础沉贯速度过慢,施工效益降低;吸力值设置太大将产生较高的桶内土塞,吸力基础下沉不到预定位置,从而使其承载力达不到设计要求,或引起砂土地基产生管涌破坏,因此必须确定合理的吸力值以满足工程建设需要。通过吸力桶形基础的静力平衡条件获得了沉贯所需最小吸力值;根据桶壁底部土体破坏特性,并依据Hencky应力方程建立了桶壁内、外侧土体之间的有效应力表达式,求解了土塞加速上升时的临界吸力值;基于吸力桶形基础内部砂土的管涌破坏机制确定了最大吸力值,结合最大和最小吸力的理论公式得到了吸力桶形基础的最大沉贯深度。最后,采用实例数据验证了所提出的最小、临界和最大吸力理论公式的合理性。 展开更多
关键词 吸力桶形基础 沉贯 土塞 吸力值范围 滑移线理论
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饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究 被引量：28
13
作者 孙曦源 栾茂田 唐小微 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期667-672,共6页
相比于传统基础,桶形基础作为一种新型的浅海基础形式具有诸多明显的优点,但其使用历史相对较短,设计理论也还不够完善。基于此,利用三维有限元方法和极限平衡方法对单桶形基础的水平承载力进行了数值计算和理论推导,并基于分析结果,给... 相比于传统基础,桶形基础作为一种新型的浅海基础形式具有诸多明显的优点,但其使用历史相对较短,设计理论也还不够完善。基于此,利用三维有限元方法和极限平衡方法对单桶形基础的水平承载力进行了数值计算和理论推导,并基于分析结果,给出了适用于估算饱和软黏土地基中单桶形基础水平承载力的简便公式,为指导工程设计提供一定的参考意见。 展开更多
关键词 桶形基础 水平承载力 三维有限元 极限平衡
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饱和砂土地基中吸力式桶形基础水平承载力研究 被引量：14
14
作者 金书成 张永涛 +1 位作者 杨炎华 黎冰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期221-227,共7页
吸力式桶形基础不仅承受着上部结构及自身所引起的竖向荷载,还受到波浪、海流、海风等引起的水平荷载作用,在高纬度海域冬季还可能受到海冰的长时间挤压作用。利用三维有限元模型,研究饱和排水砂土条件下吸力式桶形基础的水平极限承载... 吸力式桶形基础不仅承受着上部结构及自身所引起的竖向荷载,还受到波浪、海流、海风等引起的水平荷载作用,在高纬度海域冬季还可能受到海冰的长时间挤压作用。利用三维有限元模型,研究饱和排水砂土条件下吸力式桶形基础的水平极限承载力和失稳模式,分析缓慢施加水平荷载时吸力式桶形基础失稳破坏机制,探讨不同长径比的桶形基础承载性能,研究桶体内外壁土压力分布情况和转动轴位置,并根据极限平衡解法,推导出饱和砂土地基桶形基础水平极限承载力计算公式。研究结果可为砂土地基条件下的吸力式桶形基础的设计提供参考。 展开更多
关键词 吸力式桶形基础 饱和砂土地基 水平极限承载力 失稳模式 极限平衡解法
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非共面复合加载条件下桶形基础稳定性研究 被引量：10
15
作者 范庆来 赵海涛 +1 位作者 郑静 于晓 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3641-3645,共5页
采用荷载-位移联合搜索方法,对于饱和软黏土地基上裙板式桶形基础在水平荷载H、力矩M与扭矩T的非共面复合加载条件下的稳定性进行了比较系统的三维有限元分析,主要探讨了在不同荷载空间内桶形基础的破坏包络轨迹。在分析中,地基土服从基... 采用荷载-位移联合搜索方法,对于饱和软黏土地基上裙板式桶形基础在水平荷载H、力矩M与扭矩T的非共面复合加载条件下的稳定性进行了比较系统的三维有限元分析,主要探讨了在不同荷载空间内桶形基础的破坏包络轨迹。在分析中,地基土服从基于Tresca屈服准则的理想弹塑性本构关系。计算结果表明,与传统共面复合加载情况相比,非共面复合加载条件下桶形基础的破坏包络面形状有较大差异。非共面复合加载情况下,包络面形状不依赖于基础埋深比,可用简单的圆或椭圆方程进行描述。根据有限元计算结果,将已有的三自由度破坏包络面方程扩展到六自由度复合加载空间内,进而初步建议了一个六自由度破坏包络面方程,并对于实际工程中常用的桶形基础埋深比,给出了方程中偏心度参数取值的确定方法。该方程可用来合理评价复杂荷载条件下软黏土地基上桶形基础承载力。 展开更多
关键词 裙板式桶形基础 软黏土 破坏包络面 六自由度复合加载 稳定性
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桶形基础承载性能弹塑性有限元数值分析 被引量：5
16
作者 武科 栾茂田 +2 位作者 范庆来 王志云 唐小微 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期702-707,共6页
确定桶形基础在竖向荷载、水平荷载和力矩等共同作用下的承载特性,建立复合加载模式下桶形基础的破坏包络面,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题.采用位移控制法和Swipe试验加载方法,分别针对... 确定桶形基础在竖向荷载、水平荷载和力矩等共同作用下的承载特性,建立复合加载模式下桶形基础的破坏包络面,并进而依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是桶形基础设计与施工中的关键问题.采用位移控制法和Swipe试验加载方法,分别针对单个荷载和各种荷载组合方式,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,建立了桶形基础承载性能的计算模型,确定了桶形基础在单个荷载作用下的极限承载力与复合加载作用下的破坏包络面,利用极限平衡理论探讨了桶形基础在极限状态时的破坏机理,即桶形基础地基破坏形式或失稳模式. 展开更多
关键词 桶形基础 复合加载 Swipe试验方法 有限元法
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竖向载荷作用下桶形基础与土相互作用机理研究 被引量：16
17
作者 张宇 王梅 楼志刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期97-101,共5页
本文进行了竖向下压载荷作用下 ,桶形基础与土相互作用的模型试验及非线性数值分析 ,计算结果与模型试验的荷载 -沉降曲线吻合较好 ,同时对桶形基础的不同部位在承担竖向下压载荷时所承担的比例变化进行分析 ,给出顶板土反力、侧壁摩阻... 本文进行了竖向下压载荷作用下 ,桶形基础与土相互作用的模型试验及非线性数值分析 ,计算结果与模型试验的荷载 -沉降曲线吻合较好 ,同时对桶形基础的不同部位在承担竖向下压载荷时所承担的比例变化进行分析 ,给出顶板土反力、侧壁摩阻的分布形式及端部阻力的特性 。 展开更多
关键词 桶形基础 土反力 侧摩阻力
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V-H-T荷载空间内海上风机桶形基础破坏包络面特性分析 被引量：34
18
作者 范庆来 栾茂田 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期113-118,共6页
与海上采油平台的基础不同,用于海上风力发电机的吸力式桶形基础不但承受着上部结构所传来的竖向荷载V、风浪等引起的水平荷载H,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩T。在swipe加载方法和固定位移比加载方法的基础上,建议了荷载-位移联合... 与海上采油平台的基础不同,用于海上风力发电机的吸力式桶形基础不但承受着上部结构所传来的竖向荷载V、风浪等引起的水平荷载H,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩T。在swipe加载方法和固定位移比加载方法的基础上,建议了荷载-位移联合搜索方法。采用该方法对于桶形基础在V-H、V-T、H-T荷载平面内以及V-H-T非共面复合加载条件下的稳定性进行了三维有限元数值分析,得到了V-H-T荷载空间内的破坏包络面。由此可根据实际的受力状态与该破坏包络面之间的相对关系,评价实际荷载状态下海上风力发电机桶形基础的稳定性。 展开更多
关键词 海上风力发电机 桶形基础 破坏包络面 稳定性 复合加载
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软黏土强度非均质性对复合加载模式下桶形基础破坏包络面的作用分析 被引量：4
19
作者 武科 栾茂田 +2 位作者 杨庆 范庆来 王志云 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期779-784,共6页
针对非均质软黏土地基上复合加载模式下桶形基础的破坏包络面,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维非线性数值分析。通过比较系统的数值计算与分析,考察了软黏土非均质性对复合加载模式下桶形基础破坏包络面形状的作用及影响。结果... 针对非均质软黏土地基上复合加载模式下桶形基础的破坏包络面,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维非线性数值分析。通过比较系统的数值计算与分析,考察了软黏土非均质性对复合加载模式下桶形基础破坏包络面形状的作用及影响。结果表明:软黏土地基的不排水抗剪强度对于力矩为0的平面内,其应力归一化的破坏包络面影响不大,而在水平荷载与竖向荷载为0的平面内,其应力归一化的破坏包络面具有一定影响。通过与有关模型试验的对比分析,在一定程度上验证了有限元计算模型与数值分析结果的合理性。 展开更多
关键词 软黏土地基 桶形基础 有限元分析 非均质
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软土地基桶形基础循环累积变形研究 被引量：4
20
作者 刘锟 赵春风 +1 位作者 王建华 王学知 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2037-2042,共6页
针对软土地基桶形基础在循环荷载作用下的变形问题进行研究。首先,通过桶形基础循环模型试验获得在动、静荷载作用下地基的破坏特性。然后,从模型土池中取土样,进行不固结不排水(UU)循环三轴试验,测其循环累积应变特性,建立了累积应变... 针对软土地基桶形基础在循环荷载作用下的变形问题进行研究。首先,通过桶形基础循环模型试验获得在动、静荷载作用下地基的破坏特性。然后,从模型土池中取土样,进行不固结不排水(UU)循环三轴试验,测其循环累积应变特性,建立了累积应变与其相关因素间的关系。最后,采用有限元的方法模拟模型试验,将循环累积变形等效为蠕变,在理想弹塑性的基础上加入蠕变来计算循环荷载作用下桶形基础的变形,并与模型试验结果进行比较。结果表明,软土地基桶形基础在循环荷载作用下的变形与静力下的蠕变有相似的特点,桶形基础循环累积变形可以用等效为蠕变的方法计算。 展开更多
关键词 桶形基础 循环累积变形 蠕变 模型试验 有限元
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