海上筒型基础的筒壁土压力计算
2018-07-23李文轩曹永勇
水利水运工程学报 2018年3期
李文轩,曹永勇
(南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
海上筒型基础是一种适用于软土地基的港口与海岸工程结构,其基础结构一般为沉入软土地基的无底空心圆筒,现已广泛应用于海上防波堤、海上风电、海上栈桥等工程的基础设计中,在实际应用中已取得初步成功。筒型基础主要由作用于基础筒上的土压力和基础筒体与地基土体的摩擦保持稳定,故基础筒上的土压力是影响其结构稳定的关键因素。
目前筒型基础筒壁土压力的计算尚无合适规范,其研究方法主要以有限元分析为主,王元战等[1]建立了四筒基础防波堤的三维有限元模型,分析了不同波浪荷载作用下筒壁土压力在竖向和环向的分布规律,结合结构的不同位移模式,给出了不同区域土压力的简化计算方法。蒋敏敏等[2]建立箱筒基础防波堤的二维平面应变模型,分析了筒体内外不同位置处土压力分布的一般规律。蔡正银等[3]通过对新型桶式基础防波堤进行三维有限元建模,分析了不同荷载大小、荷载作用高度以及不同土质条件下筒壁土压力的分布规律,结合圆弧段筒壁土压力的分布特点,提出了较为简便的土压力计算方法。
筒型基础结构相比挡土墙的土压力计算更为复杂,仍没有形成完善的理论计算方法,其计算主要存在以下难点:
(1)筒型基础与土体接触面一般为弧面,这和挡土墙的土压力计算有所不同。
(2)筒型基础在风浪荷载作用下并非产生平动位移,而是发生转动。……
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