循環(huán)荷載作用下法向承載錨循環(huán)變形模型試驗(yàn)研究.pdf

1、法向承載錨是一種高承載力、有較高的經(jīng)濟(jì)性，便于安裝和回收的深水系泊基礎(chǔ)形式，其所受的主要荷載有：海上浮式結(jié)構(gòu)因受海水浮力所產(chǎn)生的工作荷載，風(fēng)、浪、流等對(duì)上部結(jié)構(gòu)作用產(chǎn)生的循環(huán)荷載。因此，如何評(píng)價(jià)靜荷載與循環(huán)荷載作用下法向承載錨的承載力與變形失穩(wěn)過(guò)程對(duì)設(shè)計(jì)工作十分重要。
　　本文采用電動(dòng)伺服加載控制系統(tǒng)，通過(guò)位移控制和荷載控制兩種模式對(duì)飽和軟黏土中，埋置深度分別為3倍和5倍錨板寬度、系纜力角度為30°的法向承載錨模型進(jìn)行了靜力加載試

2、驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，以極限承載力為參考，對(duì)錨板系泊點(diǎn)沿系纜方向荷載位移曲線進(jìn)行歸一化處理，通過(guò)歸一化曲線確定了法向承載錨的位移破壞標(biāo)準(zhǔn)，埋深為3倍錨板寬度時(shí)，破壞位移約為0.38倍錨板寬度；埋深為5倍錨板寬度時(shí)，破壞位移約為0.30倍錨板寬度。依據(jù)錨板的尺寸、埋深及試驗(yàn)土體的強(qiáng)度條件，利用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)錨的極限承載力進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，以該位移破壞標(biāo)準(zhǔn)確定的極限承載力與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得結(jié)果基本一致，初步驗(yàn)證了該位移破壞標(biāo)準(zhǔn)的合理性。

3、　　對(duì)法向承載錨模型進(jìn)行了靜荷載與循環(huán)荷載共同作用下的模型試驗(yàn)，研究了靜荷載比、循環(huán)荷載比等對(duì)法向承載錨循環(huán)承載力及變形失穩(wěn)過(guò)程的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，靜荷載與循環(huán)荷載共同作用下，錨板的變形失穩(wěn)主要是由于循環(huán)荷載產(chǎn)生的累積位移過(guò)大導(dǎo)致；兩種埋深的模型錨板在相同的靜荷載作用時(shí)，循環(huán)承載力隨循環(huán)破壞次數(shù)變化的趨勢(shì)相同：循環(huán)承載力隨循環(huán)破壞次數(shù)的增加而降低，在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中近似滿足線性關(guān)系；當(dāng)循環(huán)破壞次數(shù)從100次增大到1000次時(shí)，靜荷載比為F

4、a/Ff=0.7的錨板循環(huán)承載力從靜承載力的98％降低到90%，靜荷載比為Fa/Ff=0.5的錨板循環(huán)承載力從靜承載力的95%降低到80%。相同靜荷載比時(shí)，較大的循環(huán)荷載比會(huì)使周圍土體中孔隙水壓力累積更大，振動(dòng)孔壓也更大；相同循環(huán)載比時(shí)，被動(dòng)區(qū)土體距離錨板越近，累積孔壓越大，振動(dòng)孔壓越大，累積孔壓趨于穩(wěn)定所需的時(shí)間越長(zhǎng)。
　　利用一種通過(guò)跟蹤循環(huán)荷載時(shí)程來(lái)分析靜荷載和循環(huán)荷載共同作用下飽和軟粘土變形的增量彈塑性有限元算法對(duì)靜荷載與