板桩式海堤结构有限元数值模拟分析

2012-07-09王志平

浙江水利科技 2012年1期

王志平

(浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州 310020)

1 问题的提出

浙江省沿海地基土多为软黏土,传统的土石海堤结构形式,堤身断面大,土石料用量大,施工工期长,功能单一,不利于生态环境与湿地保护,加之长期建设造成土石料来源越来越短缺,为了有效解决传统海堤建设存在的诸多不足,需开展新型海堤结构研究。本文就一种新型海堤,板桩式海堤结构进行有限元数值模拟,分析在竖向荷载及回填土压力作用下,结构的变形及承载能力。板桩式海堤结构见图1。

图1 板桩式海堤结构图

以图1板桩式海堤结构为分析对象,以台州市椒江十塘三期围垦工程的水文、地质等条件为工程背景,工程特点是围堤地基为深厚软土,位于潮间和波浪破碎带,涂面相对较高;水平荷载波浪力相对较小、回填土压力为主要荷载。

2 有限元数值模拟程序

本文采用ABAQUS软件进行结构的数值模拟。ABAQUS是功能强大的有限元分析软件,适用于复杂的固体力学和结构力学系统,可建立庞大而复杂的模型,处理高度非线性关系问题。采用Mohr-Coulomb土体本构关系模型,桩体采用各向同性基于广义胡克定律的线弹性本构模型,同时还考虑了土体固结的应力平衡、渗流连续等本构方程。