基于ABAQUS的主桩套板结构土拱效应分析-论文.pdf

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1、2015年6月水运工程Jun．2015第6期总第504期Port&WaterwayEngineeringNo．6SerialNo．504■(1基．河海于大学A港口B海A刘岸Q与子近涵U海工S，程杜学的院，辰主江苏，桩南廖京迎套2娣100板98，；王2结．琴天津构芬港港，土务陈设拱施达管理效中心应，’天分津30析0456)摘要：作为一种板桩墙结构形式，主桩套板结构的受力情况比较复杂，3"-套板相对变形较大时将产生土拱效应。在介绍土拱形成原理的基础上，利用ABAQUS软件建立主桩套板结构的平面应变模型，重

2、点研究结构尺寸和土体性质对土拱效应的影响，结果表明前者影响较大，后者的影响相对较小。在对主桩套板结构进行设计时，为充分发挥土拱效应降低工程造价，可在一定范围内适当增加主桩净距、减小套板厚度。关键词：板桩码头；主桩套板结构；土拱效应：ABAQUS中图分类号：U656．1l2文献标志码：A文章编号：1002．4972(2015)06—0180．07SoilarchingefectformainpilewithinlaidsheetstructurebasedonABAQUSLIUZi-han，DUChen

3、，LIAOYing．di，WANGQin—fen，CHENDa(1．CollegeofHarbor，CoastalandOfshoreEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China；2．TianjinPortBusinessFacilitiesManagementCentre，Tianjin300456，China)Abstract：Themainpilewithinlaidsheetstructureisatypeofsheet—pilewallwit

4、hcomplicatedforceconditions．Whenthedeformationofinlaidsheetincreases，itwillproducesoilarchingeffectonthestructure’Sbackside．Basedontheintroductionofsoilarchingtheory，webuildaplanestrainmodelbyABAQUSsoftwaretostudytheimpactofstructuresizeandsoilpropertie

5、sonsoilarchingeffect．Theresultsindicatethatthestructuresizehasagreatercontributiontotheeffect．Toacertainextent，theeffectofsoilpropertiesisrelativelysmal1．Inthedesignofmainpilewithinlaidsheetstructure，inordertogivefullplaytothesoilarchingeffectandsavepro

6、jectcost，mainpileintervalcouldbeincreasedappropriately，andinlaidsheetthicknessshouldbereducedwithinacertainscope．Keywords：sheet—pilewharf；mainpilewithinlaidsheetstructure；soilarchingeffect；ABAQUS主桩套板结构作为传统板桩结构的改进形式，复杂，结构尺寸和土体性质对土拱效应的影响也由主桩和插放在桩中间的套板组成，可

7、以充分发缺乏深入研究。本文基于土拱效应形成的原理利挥主桩及硬土层的作用，具有结构可靠、适应能用ABAQUS软件建立主桩套板结构的有限元模型，力强、工程造价低、施工速度快等优点，可广泛研究结构尺寸和土体性质对土拱效应的影响，取应用于码头前墙、船闸闸墙、船坞坞墙、护岸和得了一些有益的成果。围堰等挡水、挡土工程。20世纪60年代在天津子牙河修建的一座内河货运码头，设计时拉杆以上1主桩套板结构的土拱效应采用主桩套板结构，使工程造价降低40％左右，土拱的力学传递机制主要是依靠土颗粒所受经受住了几十年的考验【】1

8、。但是，由于主桩套板的法向压力、颗粒之间的接触切向力和并行约束结构存在土拱效应，各构件的实际受力状态比较的法向拉力及切向力，而颗粒之间的接触切向力收稿日期：2014—10-08作者简介：刘子涵(1991一)，男，硕士研究生，从事港口、海岸及近海工程方面研究。第6期刘子涵，等：基于ABAQUS的主桩套板结构土拱效应分析表征为宏观的摩擦力，并行约束的法向拉力及切2土拱效应的数值模拟向力表征为宏观的粘聚力。从强度理论来讲，ChenChienyuan【9通过有限