深水離岸樁基沉樁穩(wěn)定研究.pdf

1、深水離岸樁與一般工程樁相比，樁身自由段較長、柔度較大、入土較深，同時，環(huán)境影響復(fù)雜，在沉樁過程中稍有不慎便可能發(fā)生大柔度屈曲失穩(wěn)問題。針對影響深水樁穩(wěn)定的一些因素，運(yùn)用力學(xué)理論分析和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，系統(tǒng)分析深水離岸樁基沉樁穩(wěn)定的各類因素的影響及其變化規(guī)律，研究成果對于工程實踐具有指導(dǎo)意義。 1、運(yùn)用力學(xué)理論和線性有限元方法對理想深水離岸樁軸壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得出線性有限元理論與Euler方法相一致的結(jié)論。同時

2、，運(yùn)用非線性有限單元法，對考慮初始缺陷的實際樁基不同初彎曲和不同計算長度狀態(tài)下的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明，非線性有限元方法更接近深水離岸樁的實際情況。 2、運(yùn)用力學(xué)理論和有限元數(shù)值模擬方法，對深水離岸樁在橫向荷載縱向荷載單獨(dú)作用和共同作用下樁基的性狀進(jìn)行研究。研究表明橫縱向荷載共同作用應(yīng)力(彎矩)較豎向荷載和水平荷載分別作用疊加值增長較多，說明線彈性小變形中的疊加原理不宜用于深水離岸樁等大柔度桿件的應(yīng)力計算，否則有可能導(dǎo)致樁

3、基喪失平衡穩(wěn)定。 3、傳統(tǒng)Euler理論僅對樁端不同約束情況進(jìn)行了分析，然而約束處于樁身任意位置時的影響則缺乏研究。本文運(yùn)用力學(xué)理論,采用Ritz能量法，推導(dǎo)出了任意位置施加簡支約束條件下的長樁軸壓屈曲荷載計算公式，研究發(fā)現(xiàn)：在沉樁過程中，隨著施加約束由樁底部向樁頂移動，屈曲臨界荷載值呈線性增長的變化規(guī)律。 4、通過運(yùn)用力學(xué)理論，采用Ritz能量法，推導(dǎo)出了考慮樁側(cè)土抗力的直樁軸壓屈曲荷載計算公式，研究表明：隨入土程度的