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。
吸力式桶形基础水平极限承载力研究
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键
词： 桶形基础 ；水平极 限承载力 ；有 限元分析 ；极 限平衡分析 ；剪切 强度
文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — １ ３ ７ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ３ １
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｖ ３ ６
Ｖｏ １ ． ３ ６． Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｒ ．， ２ ０１ ４
ＹＥ Ｌ Ｌ ０Ｗ ＲＩ ＶＥ Ｒ
【 水 利 水 电工 程 】
吸 力式桶形基础水平极限承载 力研究
李振庆 ， 唐 小微 ， 邵 琪 一 ， 马 玲 ，
（ １ ． 大连理工大学 海岸和近海工程 国家重 点实验 室， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４ ； ２ ． 大连理工 大学 土 木工程学院 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４ ）
侧与土体发 生分 离； 桶形基础的水平极 限承载力 随着黏土 不排 水剪切 强度 的增 大而增大 ； 在有 限元 分析 的基 础上 ， 通过
极 限平衡分析 法得 出计 算该桶 形基 础水平极 限承载力的理论 求解公 式 ， 并通过与有 限元计算 结果进行 对 比验证 了该公
式 的适 用性 。
摘
要： 与传统重力式基础、 桩基础相 比 ， 桶形基础具有结构形 式 简单 、 造价低 、 便 于运输 、 可重复使 用等优 点 ， 而且其在
不 良软黏 土地基 中有 不可替代 的优 势。基 于有限元法和极 限平衡 法分析 了一 种新型桶形基础 的水 平极 限承载 力，桶 形基 础 以转 动破 坏为 主， 当处于极 限平衡 状 态时 ， 桶体后
笔者在桶土交汇处设置接触面由于桶体材料的强度远高于土21极限平衡法体强度因此较硬的桶面设为主动面较软的土面设为被动面极限平衡法最早是针对滑坡问题提出的一种通过求解安其中法向接触面采用硬接触切向接触采用罚函数摩擦系全系数确定边坡稳定性的二维分析方法
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 ．
海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究
Vol. 43, No. 2Feb., 2021第43卷第2期2021年2月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究廖倩"，毋晓妮"，李晔1,2(1.上海交通大学，海洋工程国家重点实验室，上海200240; 2.上海交通大学，船舶海洋与建筑工程学院，上海200240)摘 要：吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础，正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。
然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一 的问题。
本文以宽浅型单桶基础为例，采用有限元软件Abaqus 对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向 承载特性进行三维有限元分析。
考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响，并且对桶形基础长 径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。
研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。
关键词：吸力式桶形基础；竖向承载力；三维有限元分析；变动参数比较研究中图分类号：TU473文献标识码：A文章编号：1672 - 7649(2021)02 -0120-06 doi ： 10.3404/j.issn.l672 - 7649.2021.02.025Research on the vertical bearing capacity of suction bucket foundation for offshore wind turbineLIAO Qian 气 wu Xiao-ni 1'2, LI Ye 1'2(1. State Key Laboratory of Ocean Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China; 2. School of NavalArchitecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)Abstract: Suction bucket foundation is a new type of offshore wind turbine foundation. It can be used in a single-buck et or multi-buckets supported offshore wind turbine. However, the understanding on the bearing behavior of suction bucketfoundation for offshore wind turbine is still limited and there is inconsistency in the existing research results. This work presents the results of three-dimensional finite element analyses of bucket foundations in normally consolidated clay underundrained condition. The ultimate vertical bearing capacity and failure mode of the suction bucket foundation under differ ent contact conditions are investigated. The effects of the embedment ratio of the bucket foundation, the effective unit weightof the soil and the profile of undrained shear strength on the vertical bearing capacity of the bucket foundation are discussed.Key words: suction bucket foundation ； vertical bearing capacity; three-dimensional finite element; parametric com parative study0引言海上风电行业从20世纪80年代开始发展，并且 自2000年以来发展迅速。
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。
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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。