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《循環(huán)荷載作用下軟土中吸力錨基礎(chǔ)變形的彈塑性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、循環(huán)荷載作用下軟土中吸力錨基礎(chǔ)變形的彈塑性分析Elasto-plasticAnalysisonDeformationofSuctionAnchorFoundationsinSoftClaysunderCyclicLoad學(xué)科專業(yè)：巖土工程研究生：王哲學(xué)指導(dǎo)教師：王建華教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十二月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機
2、構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘
3、要為維持海洋平臺正常工作和安全穩(wěn)定，吸力錨基礎(chǔ)不僅要承受上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的工作荷載，還要承受風(fēng)、浪等產(chǎn)生的循環(huán)荷載。因此，有必要對靜荷載和循環(huán)荷載共同作用下吸力錨基礎(chǔ)的變形失穩(wěn)過程做出評價。本文依據(jù)一個能夠描述循環(huán)荷載作用下飽和軟粘土不排水應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的增量彈塑性邊界面本構(gòu)模型，采用歐拉切線算法建立了該本構(gòu)模型的子增量步顯式積分格式。針對該邊界面模型無彈性域、無屈服面的特點，對傳統(tǒng)子增量步顯式積分算法做了以下修正：將試算應(yīng)力狀態(tài)回退至邊界面上，克服了傳統(tǒng)顯式積分算法需要修正試算應(yīng)力狀態(tài)至屈服面上、而無彈性
4、域邊界面模型又沒有屈服面的矛盾，提高了顯式積分算法在邊界面模型中的應(yīng)用能力；通過試算應(yīng)力增量方向與像應(yīng)力點在邊界面上外法線方向的夾角大小判斷加卸載狀態(tài)，克服了傳統(tǒng)顯式積分算法需要通過試算應(yīng)力與屈服面的位置關(guān)系來判斷加卸載狀態(tài)、而無彈性域邊界面模型又沒有屈服面的矛盾，并以此確定映射中心位置。進(jìn)一步利用ABAQUS有限元軟件的用戶自定義材料接口子程序UMAT，編制了能夠反映循環(huán)荷載作用下軟粘土不排水應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的子程序，并結(jié)合ABAQUS增量求解主程序，形成了一種通過跟蹤循環(huán)荷載時程來分析靜荷載和循環(huán)荷載
5、共同作用下飽和軟粘土變形的增量彈塑性有限元方法。利用該有限元方法對循環(huán)三軸試驗和循環(huán)扭剪試驗進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果與上述本構(gòu)模型的理論分析結(jié)果比較，驗證了在ABAQUS環(huán)境中該增量彈塑性有限元方法的正確性。利用該增量彈塑性有限元分析方法對靜荷載和循環(huán)荷載共同作用下吸力錨基礎(chǔ)模型試驗進(jìn)行模擬。結(jié)果表明有限元方法得到的水平破壞模式和豎向破壞模式下吸力錨系泊點沿系泊方向循環(huán)累積變形、循環(huán)變形與模型試驗結(jié)果較為接近；通過將有限元方法和模型試驗得到的兩種破壞模式下吸力錨系泊點沿水平方向、豎直方向的循環(huán)累積變形進(jìn)
6、行比較，表明有限元預(yù)測結(jié)果與模型試驗結(jié)果相比偏小，但整體趨勢上基本一致。因此，該有限元方法可以在一定程度上分析靜荷載與循環(huán)荷載共同作用下吸力錨基礎(chǔ)的變形失穩(wěn)過程。關(guān)鍵詞：增量彈塑性方法；有限元分析；吸力錨；軟土變形ABSTRACTInordertoensuretheoffshoreplatformworkingnormallyandmaintainitssafetyandstability,thesuctionanchorfoundationsundertakenotonlytheworkingloa
7、dinducedbytheupperstructure,butalsothecyclicloadproducedbywind,wave,etc.Sotheassessmentondeformationinstabilityprocessofsuctionanchorfoundationsunderbothstaticloadandcyclicloadisnecessary.Basedonanincrementalelasto-plasticboundaryconstitutivemodelwhichc
8、anreflecttheundrainedstressstrainresponseofsaturatedsoftclayundercyclicload,asub-incrementalexplicitintegrationschemewasestablishedbytheeulertangentalgorithm.Aimingatthecharacteristicsofnoelasticregionandnoyieldsurfaceinthebounda
