空腔壳基础的有限元分析

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1、分类号___________学号1211210962而妥逢统科技太#学位论文______g腔壳基础的有限元分析作者__________杨宏利_________指导教师姓名_____何芳社教授申请学位级别硕士专业名称固体力学论文提交日期2015.04.25论女答辩日期2015.05.30学位捋子里位函要遠痰斜妓太脅答辩委员会主席__门玉明__评阅人__^A23__王春玲本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或

2、其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：2M、4、>1关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指导教师签名：曰期：故本人授

3、权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名:指导教师签名：曰期KT、令，泌注：1.请将此页附在论文首页。2.我校学位论文撰写采用“逢引必标，标必有异”的文献引用原则，文中标引内容字体与正文中个人自著内容的字体有差异，即自著字体为宋体，引文字体为楷体。西安建筑科技大学硕士学位论文空腔壳基础的有限元分析专业：固体力学硕士生

4、：杨宏利指导教师：何芳社教授摘要空腔壳基础作为一种新型壳基础，具有良好的受力性能，结构合理，显著的经济效益与使用性等优点，广泛的应用于高耸构筑物。虽然它有很多的优点，但是由于空腔壳基础是一种新型基础，工程实例又不太多，长期实物观测和理论研究工作进行的还不够，还有些问题待今后进一步研究和解决。因此，系统开展空腔壳基础的计算理论和应用的研究是十分必要的。由于现有的计算采用的假设过于理想化，并未考虑空腔壳基础与地基间的摩擦的共同作用，造成计算结果精度与实际情况有出入。本文系统的阐述了共同作用的基本概念以及研究现状。对几种常用地基模型进行了总结，对其优点和不足进

5、行了分析。阐述了无限元的基本理论，在随后的分析中，采用大型有限元分析软件ABAQUS，通过建立空腔壳基础——地基三维有限元分析模型进行分析，并用更为合理的有限元和无限元相结合的方法模拟半无限空间体地基。研究其在考虑摩擦和不考虑摩擦的两种状态下力学响应的变化，对轴对称和非轴对称两种荷载作用下问题进行分析。综上，本文算例对下面几个方面展开了研究并得到有关结论：因为空腔壳基础都是埋在地下的，为了模拟基础周围的土压力，在下壳的外围加了的配重，相42当于地面有1l0N/m的均布荷载，采用不同大小的荷载进行分析对比。轴对称荷载，作用在上壳横截面上，取竖向荷载为N=

6、600kN，1800kN，6000kN进行计算，626262相当于1.47l0N/m，4.41l0N/m，14.7l0N/m竖直向下的均布荷载；非轴对称荷载，作用在上壳横截面上，竖直向下的均布荷载和文中为与x轴反向的水平荷载，其中水平荷载集度为竖向荷载集度的1/10，取竖向荷载为N=600kN，1800kN，6262726000kN进行计算，相当于1.47l0N/m，4.41l0N/m，1.47l0N/m的竖直向525262下的均布荷载，其中水平荷载值分别为1.47l0N/m，4.41l0N/m，1.47l0N/m。在轴对称和非轴对称两

7、种情况下，考虑摩擦比不考虑摩擦时的Mises应力、环向应力、环向应变、地基反力，均增大；考虑摩擦比不考虑摩擦时的径向应力、径向西安建筑科技大学硕士学位论文应变、变形，均减小。而且不同荷载作用下，随着荷载增大，这种影响越明显。关键词：空腔壳基础；有限元无限元耦合；摩擦；轴对称；非轴对称西安建筑科技大学硕士学位论文ThefiniteelementanalysisofhollowshellfoundationSpecialty:SolidmechanicsPostgraduate:YangHongliInstructor:Prof.HeFangsheABSTR

8、ACTHollowshellfoundationisanewtypeofshel