桶形基础弯矩承载力研究
混凝土桶形支撑结构的力学特性研究
混凝土桶形支撑结构的力学特性研究一、引言混凝土桶形支撑结构是一种常见的地下工程支撑结构，具有强度高、施工方便等优点。
然而，其力学特性在实际工程中尚未得到充分研究。
因此，本文旨在通过理论分析和数值模拟的方法，研究混凝土桶形支撑结构的力学特性，为实际工程提供理论依据和参考。
二、混凝土桶形支撑结构的基本结构及力学特性1. 混凝土桶形支撑结构的基本结构混凝土桶形支撑结构是由垂直于地面的多根钢筋混凝土桶形墙板和横向的桶形顶板组成。
桶形墙板和桶形顶板之间通过连接筋连接，整个支撑结构形成一个封闭的空间，用于支撑地下工程。
2. 混凝土桶形支撑结构的力学特性混凝土桶形支撑结构的力学特性主要包括强度、刚度、变形和屈曲等方面。
其强度取决于桶形墙板和桶形顶板的承载能力，刚度取决于桶形墙板和桶形顶板的刚度，变形取决于桶形墙板和桶形顶板的变形，屈曲则是指桶形墙板和桶形顶板产生破坏的情况。
三、混凝土桶形支撑结构力学特性的分析方法1. 理论分析方法理论分析方法是通过建立混凝土桶形支撑结构的力学模型，利用力学原理和公式进行推导和计算，得到其力学特性的分析方法。
通常采用有限元方法、弹性理论等方法进行分析。
2. 数值模拟方法数值模拟方法是通过利用计算机软件，建立混凝土桶形支撑结构的三维模型，进行有限元分析，得到其力学特性的分析方法。
常用的数值模拟软件包括ANSYS、ABAQUS等。
四、混凝土桶形支撑结构力学特性的数值模拟分析采用ANSYS软件，建立混凝土桶形支撑结构的三维模型，进行有限元分析。
假设混凝土的材料参数为：弹性模量为30GPa，泊松比为0.2，混凝土的密度为2400kg/m3。
桶形墙板和桶形顶板采用钢筋混凝土材料，钢筋的材料参数为：弹性模量为200GPa，泊松比为0.3，钢筋的密度为7800kg/m3。
1. 混凝土桶形支撑结构的强度分析在ANSYS中建立混凝土桶形支撑结构模型，并施加荷载。
荷载可以采用地下水压力或者土压力，模拟实际工程中的荷载情况。
软土地基上桶(筒)型基础竖向承载力
载力 与 分 别 用 不 同经 典 地 基 承 载力 经 验 公 式 、 圆形 基 础 理 论 公 式 以 及 规 范 公 式 等 计 算 得 出 的筒 型 基 础 竖 向极 限 承 载力 进 行 比较 ， 得 出 在 不 同条 件 下 各 个 公 式 的适 用性 ， 为设计和施工计算提供参考． 关 键 词 ｉ桶 （ 筒） 型基础 ； 有限元模 型； 地基破坏模式 ； 竖 向 承 载 力
ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｋｉ ｎ ｄｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｒ ｍ ｕｌ ａ， ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｍｐ ｉ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏｒ ｍｕ ｌ ａ ｏｆ ｂｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ — ｐａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕｎｄ ａ ｔ ｉ ｏｎ， ｔ ｈｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏｒ ｍｕ ｌ ａ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏｒ ｍｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｒ ｏ ｕｎｄ － ｂａ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ — ｍ ｕｌ ａ， ｔ ｈ ｅ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｖａ ｒ ｉ ｏｕ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｕｌ ａ ｓ ｕｎ ｄｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｉ ｓ ｏ ｂｔ ａ ｉ ｎｅ ｄ． Ｉ ｔ ｐｒ ｏ ｖｉ ｄｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
饱和砂土中桶形基础承载力的实验研究_鲁晓兵
文章编号:1007Ο2993(2006)04Ο0170Ο03饱和砂土中桶形基础承载力的实验研究鲁晓兵 矫滨田 刘 亮(中国科学院力学研究所,北京 100080) 【摘 要】 桶形基础是近年开发的一种新型的可广泛应用于海洋工程结构的基础形式。
由于多种优越性而受到各国石油部门的重视,并引起许多研究人员的关注。
通过在饱和砂中的单桶和四桶基础模型实验,研究了桶形基础的静承载特性。
分别进行了垂直方向和水平方向的加载实验,其中,四桶基础水平方向加载又分为沿四桶中心构成的正方形的平行边方向和对角线方向施加,得到了载荷位移曲线,对单桶和四桶基础承载力特性,以及加载方向和速率的影响进行了分析和比较。
【关键词】 桶形基础;承载力;饱和砂 【中图分类号】 TU 447Experimental Study on the Bearing C apacity ofBucket Foundation in Saturated SandLu Xiaobing Jiao Bintian Liu Liang(Institute of Mechanics ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080China )【Abstract 】 Bucket foundation is a new type of foundation which may be used extensively in offshore structures.It is attractedby oil corporations and researchers because of its several advantages.The static bearing capacity of bucket foundation is studied by ex 2periments of single Οand four Οbucket foundation in saturated sand layer.The characteristics of bearing capacity under vertical load and horizontal load are obtained experimentally.The horizontal load of four Οbucket is applied in the direction parallel to one sideline or one catercorner of the quadrangle formed by the centers of four buckets.The load Οdisplacement curves are obtained.The characteristics of single Οbucket and four Οbucket foundation ,the effects of load direction and load rate are analyzed.【K ey Words 】 bucket foundation ;bearing capacity ;saturated sand0 引 言随着海上石油开发的发展,需要采取新型的平台以节省费用。
19、桶形基础极限承载力特性研究_张金来
第24卷 第7期岩石力学与工程学报 V ol.24 No.72005年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2005收稿日期：2003–07–17；修回日期：2003–09–18基金项目：中国科学院知识创新重大项目(KJCX2–SW –L03–01)作者简介：张金来(1978–)，男，硕士，2003年于中国科学院力学研究所获硕士学位，主要从事岩石力学试验方面的研究工作。
E-mail ：jinlai_zhang@ 。
桶形基础极限承载力特性研究张金来1，鲁晓兵1，王淑云1，时忠民2，张建红3(1. 中国科学院 力学研究所，北京 100080；2. 中国海洋石油总公司研究中心，北京 100027；3. 清华大学 水利水电工程系，北京 100084)摘要：通过有限元计算，分析了不同长径比下横向和竖向承载力、载荷位移曲线以及耦合载荷作用下的极限承载力特性，并与实验结果进行了对照。
结果表明：当竖向压力小于某临界值时，基础的横向极限承载力随着竖向压力的增加而增加；但是当竖向压力增大到超过该临界值以后，横向极限承载力反而会随竖向压力的增大而降低。
随着长径比的增加，基础承载力，特别是横向承载力有比较明显的提高。
关键词：岩土力学；有限元法；长径比；耦合载荷中图分类号：TP 183 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)07–1169–04THE CHARACTERISTICS OF THE BEARING CAPACITYOF BUCKET FOUNDATIONZHANG Jin-lai 1，LU Xiao-bing 1，WANG Shu-yun 1，SHI Zhong-min 2，ZHANG Jian-hong 3(1. Institute of Mechanics ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100080，China ； 2. Research Center of Chinese Ocean Oil Company ，Beijing 100027，China ；3. Department of Hydraulic and Hydropower Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China )Abstract ：The finite element software(ABAQUS) was used to simulate the bearing capacity of the bucket foundations with different height-to-diameter ratios. The characteristics of the bearing capacity of the foundations under the vertical loading ，the horizontal loading and the coupling loadings were analyzed. The numerical results were compared with that of experiments. It is shown that under a critical vertical loading ，the horizontal bearing capacity increases with the increase of the vertical loading ，but decreases with the increase of the vertical loading when the latter is larger than the critical loading. The bearing capacity ，especially the horizontal bearing capacity ，increase obviously with the increase of the height-to-diameter.Key words ：rock and soil mechanics ；FEM ；height-to-diameter ratio ；coupling loading1 引 言桶形基础(简称桶基)的概念最早见于国外20世纪60年代[1，2]，从70年代初开始对其进行了大量的实验研究，80年代后期开始受到石油公司的重视并逐渐运用到海洋平台建设中。
改进桶基础结构以提高承载能力的研究
骤然增大达到 ０ ． ８ ３ ６ ｍｍ，此 时两端 的塑性 开展 区 已扩 散到 中
改进桶基础结构 以提高承载 能力的研究 ห้องสมุดไป่ตู้
口 刘文 白 赵永强
上海 ２ ０ １ ３ ０ ６ ）
（ 上海海事大学海洋环境 与工程 学院
摘 要： 通过有 限元数值模 拟结合模型试验研究 了竖向荷载作用下桶基础与经改进后的异形桶基础 的应力分布 和极 限承载力 的变化 ， 将所得 的数值模拟结果进行对 比分析。异形桶基础的极 限承载力较 改进前的桶基础的极 限承载力提高最大可达 ６ ８ ． ７ ２ ％。异形桶基础极 限承载力增大的效果受到其 自身径高比的影响，最优径高比接 近１ ． １ ２ ５ 。异形桶基础在竖 向荷载作用下的极限位移小于桶基础的极限位 移。极 限承载力提高 的原 因主要在于 帽檐下方 的土体为基础提供 了类似桩端 阻力 的支承力。
伴随我国经济的高速发展，海洋这一蕴藏丰富资源的宝 ２桶基础竖 向受力的数值模拟
藏越来越受到 国家的重视，大量海洋及近海工程如雨后春笋
表ｌ 列 出了不 同试验方案下的桶基础 几何尺寸 。其 中编
般出现在我 国漫长海岸线 。然而海洋及近海工程因为其环境 号 ｌ 至 ４为一般桶基础 ， 之后统称为桶基础 ， 编号 ５ 至 ８为改
： 椭 璜 壁 厚； 桶 侧 整 厚
５ ５ ５ ｊ ５ Ｓ ５ ５ ５ ５ ， ５
７
８
９ ０
１ ２ ０
１ ３ ５
Ｉ ８ ０
１ ０ ｏ
ｌ ｏ ０
５
５
５
桶形基础弯矩承载力研究
桶形基础弯矩承载力研究
桶形基础是一种常用的土木工程基础形式，广泛用于建筑物、桥梁、隧道等工程中。
桶形基础的弯矩承载力是评估其承载能力的重要指标之一。
本文将从桶形基础的特点、弯
矩产生原因、弯矩计算公式以及影响弯矩承载力的因素等方面展开研究。
桶形基础是一种横截面呈现向内腰线凸出的桶形，可以通过地下开挖、预埋桩或机械
挖掘等方式施工。
桶形基础的设计主要是考虑其在外界作用力下产生的弯矩，以保证其承
载能力满足工程需求。
桶形基础在承载过程中产生的弯矩主要由以下几个方面引起。
在施工过程中，桶形基
础横截面呈现塑性变形，其上下表面产生相对位移，从而引起弯矩。
基于桶形基础受到的
载荷非均匀分布，也会产生弯矩。
桶形基础在使用过程中可能遇到的地震、风力等外界作
用力，也会导致其产生弯矩。
桶形基础的弯矩计算公式可以通过基础力学原理得出。
根据物理力学原理，弯矩可以
通过以下公式计算得出：弯矩 = 弯矩力矩/截面惯量。
弯矩力矩是指施加在桶形基础上的
力矩，截面惯量是指桶形基础截面内各点到中心轴的距离平方和。
影响桶形基础弯矩承载力的因素较为复杂，主要包括以下几个方面。
桶形基础的形状
和尺寸对其弯矩承载力具有显著影响。
通常情况下，桶形基础的宽度越大，其承载力越强。
桶形基础的材料强度也会影响其弯矩承载力。
材料强度越高，基础的承载能力也越强。
基
于地下土壤、地下水位以及基础受到的外界作用力等因素也会对桶形基础的弯矩承载力产
生影响。
桶形浅基础水平极限承载力分析研究的开题报告
桶形浅基础水平极限承载力分析研究的开题报告
一、研究背景
随着建筑物的不断发展，桶形浅基础作为一种常见的基础结构被广泛采用。
然而，在设计过程中，对基础的水平极限承载力的计算仍然存在一些问题，如何更加精确地
计算桶形浅基础的水平极限承载力，成为了该领域中的一个研究热点。
二、研究目的
本论文旨在通过对桶形浅基础水平极限承载力的分析研究，探究其影响因素和计算方法，并提出一种更加精确和可靠的水平极限承载力计算方法。
三、研究方法与步骤
1. 收集相关资料，了解现有研究成果。
2. 分析桶形浅基础水平极限承载力的影响因素，如载荷类型、地基土质性质、基础几何形态等。
3. 基于孔隙水压力的理论分析，建立桶形浅基础水平极限承载力计算模型。
4. 通过数值模拟和现场试验的方法，验证模型的准确性和可靠性。
5. 分析计算结果，优化计算方法。
四、研究意义
本研究对于提高桶形浅基础水平极限承载力的计算精度和可靠性具有重要意义。
同时，研究结果还可为桶形浅基础的实际设计提供科学依据和参考。
五、研究进度
目前已完成相关资料的收集和分析，并初步建立了计算模型。
下一步，将展开数值模拟和现场试验研究。
预计本研究将于一年内完成。
六、论文组成部分
开题报告、查阅文献、研究方法与步骤、预期结果与成果、参考文献。
上拔荷载作用下桩—桶基础结构受力数值分析
上拔荷载作用下桩—桶基础结构受力数值分析地球表面面积的70.8%是海洋,海洋蕴藏着丰富的石油、天然气以及其它矿产资源,能为人类提供大量的生存资源。
科学技术的发展,使人们能够有机会从陆地向海岸,甚至向远海、深海进军,开采海洋资源,以满足人类不断增长的生存和生活需要。
在进行海洋开发的过程中,首先面临的是海洋建筑物的建造,而一切建筑物都要建立在合适的基础之上。
本文所研究之桩-桶基础是一种新型的海洋工程基础,目前正处于理论研究和试验分析阶段,本文主要研究的是桩-桶基础在上拔荷载作用下结构的力学响应,首先采用室内模型试验进行分析,接着运用ABAQUS有限元数值模拟进行分析,进行对比分析后对桩-桶基础的结构尺寸效应进行分析。
首先分析了本课题研究的脉络,从桩基础工作性能、桶型基础工作性能及桩-桶基础上拔时地基土体的受力特性这些已有科研成果出发,寻求本文研究的着入点。
然后设计了测量上拔荷载作用下的桩-桶基础的结构变形的试验装置和试验流程,对试验原理进行介绍,对试验结果数据进行整理和分析。
通过分析可知随着上拔荷载的增加,桩-桶基础结构应力及变形随之增加,上拔荷载达到极限时,基础应力及变形也达到最大;土体破坏后,桩-桶结构各部分的受力趋于稳定;桶结构和桩结构从上到下,所受应力逐渐减小;桶顶结构在上拔过程中体现固支梁的效果;桶顶远桩边缘和桶壁上部的连接属于固接;上拔过程中,桶底和桩底会出现空腔,对桶底部结构和桩底部结构受力有减小的影响,对桶的减小影响比对桩的要小,由于空腔导致摩擦力减小,桶底结构应力较最大应力减小8.6%;桩底结构应力较最大应力减小13.5%;桩和桶的结合部位在上拔过程中应力最大,达到3MPa左右,上拔荷载往下传递时在该处进行再分配;桶顶边缘处在上拔过程中应力也较大,达到3MPa左右,桩-桶基础上拔过程中,该处土体产生剪切破坏。
接着运用ABAQUS软件建立桩-桶基础的数值模型,并进行分析和后处理,通过对模型10个测点的应力曲线的分析,知道从第1级荷载步到第9级荷载步,主要由桩来抵抗上拔荷载的作用,桩体结构每荷载步的应力增长量是其最大应力值的11.0%,桶体结构每荷载步的应力增长量是其最大应力值的1.0%;第9级荷载步之后,主要由桶结构来抵抗上拔荷载的作用,桶体结构每荷载步的应力增长量增加为其最大应力值的10.0%,桩体结构每荷载步的应力增长量减小为其最大应力值的1.0%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桶形基础弯矩承载力研究
随着化学工业的发展趋势，越来越多的化工设备被广泛应用到各种工业生产中。
其中，桶形装置是一种非常重要的设备，它主要用于液体和气体的存储和运输。
在桶形基础设计中，考虑到承载性能的是非常关键的一环。
本文将对桶形基础的弯矩承载力进行研究。
桶形基础的承载力是由其结构特点和材料性能两方面决定的。
对于桶形基础的结构特
点而言，桶形基础主要由底板、圆柱壁、顶盖和支撑受力的若干个支柱组成。
因此，桶形
基础的承载能力与底板和圆柱壁的强度密切相关。
在材料性能方面，桶形基础所用的钢材
其强度、韧性、塑性等性能是桶形基础承载能力的关键因素。
桶形基础承受的荷载主要包括静载荷、动载荷和温度荷载等。
其中，静载荷是指在桶
形基础内部储存液体或气体后其所产生的内部压力荷载，而动载荷则代表着桶形基础在运
输过程中受到的各种冲击和震动荷载。
此外，温度荷载也是桶形基础承受的重要荷载。
针对桶形基础承受的弯矩荷载，本文运用数值模拟方法进行了研究。
具体而言，本文
建立了基于ANSYS有限元软件的桶形基础三维模型，并采用了双向耦合算法，即桶形基础
内部介质受力与桶形结构之间的相互作用模型。
通过在模型中加入不同的弯矩荷载，模拟
了不同的工况下桶形基础的变形情况，从而得到了其弯矩下的承载能力。
综上所述，桶形基础的弯矩承载力是一项重要的工程问题。
通过本文对桶形基础弯矩
承载力的研究，可以提高桶形基础的设计水平和工程实践能力，为化学工业的发展做出更
大的贡献。