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安定性数值分析方法及其在海洋地基承载力评价中的应用

专 业: 水工结构工程
关键词: 数值理论 动力稳定性 Melan定理 极限载荷 安定载荷包络图
分类号: TV31
形 态: 共 149 页 约 97,595 个字 约 4.668 M内容
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内容摘要


该文深入、系统地研究了结构安定性分析的数值理论和计算方法,在此基础上,基于经典安定理论建立了安定性分析的数值计算方法,并将其运用到岩土工程中地基的静、动力稳定性评价中。

该文基于Melan定理发展了一种弹塑性有限元方法,应用弹塑性分析来构造自平衡应力场,放弃了传统的数学规划算法,从而摆脱了安定性分析中的维数障碍,使得求解大规模的实际工程问题成为可能。

针对两种放松的机动安定准则,分别建立了相应的数值求解方法。

两种方法的特点是:

运用一种分级循环加载方式来寻找机动许可的塑性应变率场,利用这两种机动安定准则的特点来判断结构的安定性,从而得到机动安定性分析的安定载荷。

提出了极限载荷与安定载荷包络图的概念,并将其应用到地基的安定性分析中,使得计算的结果更加清晰、明了。

将该文所提出的数值方法应用到岩土工程领域,对非均质地基进行了极限与安定性分析。

在竖向载荷与水平载荷共同作用下,研究了地基土体的强度特性与土层分布特征对地基承载力的影响,对地基的极限载荷与安定载荷进行了比较分析,为全面、综合地评价非均质地基的稳定性提供了有益的参考。

着重研究了海洋平台地基在波浪等循环载荷作用下的安定行为,并运用载荷包络图法系统地分析了海洋平台地基在不同载荷组合下的安定性,给出了地基安定载荷的上限和下限,探讨和评估了复杂载荷模式下各载荷分量对地基承载能力的影响。

该文的研究对海洋平台地基的设计工作具有重要的参考价值……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2固体力学中安定性分析的研究现状
1.2.1安定性分析数值计算方法的发展
1.2.2经典安定理论的发展
1.3岩土工程中的安定性问题
1.4论文的主要工作
第二章 静力型安定性分析的数值计算方法
2.1循环加载与安定性
2.1.1循环加载方式
2.1.2安定性
2.2静力型安定理论
2.2.1经典静力型安定定理
2.2.2非循环加载方式
2.2.3经典静力型安定定理的数值计算格式
2.3静力型安定性分析的弹塑性有限元法
2.3.1构造最佳残余应力场的基本原理
2.3.2简单加载条件下的弹塑性有限元法
2.3.3复杂加载条件下的弹塑性有限元法
2.3.4计算程序实施
2.4安定问题的典型算例
2.4.1带缺口拉伸试样的极限分析
2.4.2双向受拉板的安定性分析
2.4.3条形基础地基极限分析与安定性分析
2.5结论
第三章 机动型安定性分析的数值计算方法
3.1引言
3.2经典机动安定理论及其计算格式
3.3放松的机动安定准则
3.3.1防止增量破坏的机动安定准则
3.3.2防止交变塑性破坏的机动安定准则
3.4机动安定性分析的数值方法
3.4.1增量破坏型机动安定性分析的数值方法
3.4.2交变塑性破坏型机动安定性分析的数值方法
3.5算例分析
3.6结论
第四章 非均质地基安定性分析
4.1评价地基稳定性的荷载包络图
4.2粘结力成层分布的非均质地基安定性分析
4.2.1条形基础与非均质地基
4.2.2粘结力成层均匀分布的非均质地基安定性分析
4.2.3双层地基极限荷载与安定荷载的比较分析
4.3粘结力线性变化的非均质地基安定性分析
4.3.1粘结力线性变化率对地基极限与安定荷载的影响
4.3.2内摩擦角ф对地基安定荷载的影响
4.4结论
第五章 海洋平台地基安定性分析
5.1概述
5.2海洋平台地基的安定性分析
5.2.1海洋平台地基的计算模型
5.2.2海洋平台粘性土地基极限荷载与安定荷载的比较分析
5.2.3内摩擦角对海洋平台地基安定荷载的影响
5.2.4加载模式对安定荷载的影响
5.2.5小结
5.3实例分析
5.3.1地基基础尺寸对安定荷载的影响
5.3.2极限荷载与安定荷载包络图
5.3.3波高对安定荷载的影响
5.3.4不同的加载模式对安定荷载的影响
5.4结论
第六章 非关联流动的安定性分析理论
6.1引言
6.2非关联塑性力学的基本理论
6.3非关联流动的静力型安定定理
6.3.1经典的静力型安定定理及其证明过程
6.3.2塑性势面的构造方法
6.3.3非关联流动法则下静力型安定定理的证明
6.4实例分析
6.4.1条形基础下粘土地基的极限承载力分析
6.4.2条形基础地基的安定性分析
6.5结论
第七章 总结与展望
7.1全文总结
7.2展望
参考文献
创新点摘要

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中图分类: > TV31 > 工业技术 > 水利工程 > 水工结构 > 结构理论和计算

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