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格型钢板桩结构有限元数值分析
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU473[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]天津大学天津市港口与海岸工程重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(No.51279128):天津市科技支撑计划重点项目资助(No.10JcYBJc03400);天津市自然科学基金资助(No.10SYSYJC27300).
中文摘要:

以有限元软件ABAQUS作为分析平台,建立波浪荷载作用下格型钢板桩结构稳定性及应力分析的三维弹塑性有限元分析模型。格型钢板桩采用壳体单元模拟,在相邻板桩之间设置铰接连接器模拟板桩之间的相对转动;土体采用Mohr-Coulomb本构模型模拟,在格型钢板桩与其内、外土体之间设置接触面单元模拟它们之间的滑移、张裂和闭合。结合某实际工程,研究结构的破坏模式、失稳特性和应力分布特性,分析参数变化对结构稳定性和环向拉力的影响,并对格内土体的剪切变形进行分析,建议格型钢板桩锁口拉力的验算断面。结果表明,铰接连接器的设置对于结构稳定性影响不大,但对环向拉力有一定影响:格内土体的剪切变形主要发生在格体中轴处,符合太沙基法结论。

英文摘要:

A 3D elastoplastic finite element model is established for stability and stress analysis of the cellular steel sheet pile structure under wave load by employing ABAQUS finite element software. Shell element is used to simulate steel sheet piles and connector of hinge is set to imitate the influence of relative rotation of steel sheet piles next to each other; Mohr-Coulomb constitutive model is adopted for soil; and contact elements are set to simulate sliding, splitting and closing between sheet pile and soil outside and inside cellular. Based on a case engineering, mode of failure, stability failure property and stress distribution are studied, considering the influence of parameters variation on stability and hoop stress analysis of the structure; and anylisis of shear deformation in the sheet pile walls is carried out; suggestion is made for sheet pile interlock tension in some surface sections for examination. Results show that connector of hinge has little influence on stability but has a certain influence on hoop stress. Shear deformation surface mainly occurs in the medial axis of the cellular cell, which is consistent with the conclusion of Terzaghi.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873