波浪力与冰载对海上平台桩体作用分析

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目波浪力与冰载对海上平台桩体作用分析作者姓名王立婷学科专业土木工程指导教师武崇福教授2015年5月中图分类号：TU473学校代码：10216UDC：624密级：公开工学硕士学位论文波浪力与冰载对海上平台桩体作用分析硕士研究生：王立婷导师：武崇福教授申请学位：工学硕士工程领域：土木工程所在单位：建筑工程与力学学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinCivilEngineeringEFFECTANALY

2、SISOFOFFSHOREPLATFORMPILEUNDERTHEWAVESANDICELOADbyWangLi-tingSupervisor:ProfessorWuChong-fuYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《波浪力与冰载对海上平台桩体作用分析》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作

3、做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《波浪力与冰载对海上平台桩体作用分析》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存

4、论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要在严寒地区冬季，海洋结构中高承台桩基础在服役期间将承受多种随空间和时间变化的荷载，波浪荷载是其中最基本的一种动荷载，冰荷载对其内力影响也较大。所以，分析高承台桩基础在波浪力和冰荷载作用下的受力情况是很有必要的。高承台群桩基础受力情况复杂，计算繁冗，简化桩基内力计算方法对工程结构设计尤为重要。本文所做的工作主要为：(1)本文根

5、据高承台桩基础受力特点，把群桩基础计算模型在平面内简化，考虑其他桩对研究桩体的侧向刚度影响，提出一种群桩的简化计算模型。推导出自由段部分在水平力作用下的内力计算公式，与数值模拟结果进行了对比，结果表明两种方法计算结果基本相同，简化计算方法可以在工程设计中作为参考。本文在m法的基础上推导了自由段水平荷载作用下桩身内力与位移计算公式。(2)以单根高承台桩基为研究对象，运用有限元软件ANSYS对有限元模型分别施加循环动应力，模拟波浪力与冰载作用下高承台桩与土体的相互作用，得出桩身弯矩、剪力、轴力的分布

6、规律和桩身位移随时间的变化规律。(3)通过改变模型参数建立不同的有限元模型，从埋置深度、桩自由长、桩径三个方面分别探讨其对桩基内力与变形的影响。关键词：高承台桩；波浪力；冰荷载；内力与变形；简化模型-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractTheelevatedgrouppilecapsfoundationofoceanengineeringstructuresisunderalotofchangingloadsinserviceperiodinthecoldregioninwinter,a

7、ndwaveloadisthemostbasicdynamicload.Theiceloadisanotherimportantloadwhichhasgreateffectontheinternalforcesoftheelevatedpilecapsfoundation.Soitisnecessarytoanalyzetheinternalforcesoftheelevatedpilecapsfoundationunderthewaveandiceload.Theelevatedgroupp

8、ilecapsfoundationisundermanycomplexforces,andthecalculationistrival.Thussimplifyingthepileinternalforcecalculationisparticularlyimportantforengineeringstructuraldesign.Themainresearchcontentsareasfollows:(1)Basedonthemechanicalcharacteristicsoftheele