考虑桩土相互作用下码头岸坡的三维稳定分析

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码头结构与岸坡紧密相连。影响码头岸坡稳定性的因素较多,分析起来较为困难。本文从几个主要因素入手,采用单因素敏感性分析法,对各因素进行主次排序,并通过最小二乘法对稳定安全系数进行拟合。然后,以重庆市主城港区果园作业区一期工程3#综合泊位岸坡工程为依托,基于有限元强度折减法,运用ABAQUS建立三维数值模型,对考虑桩土相互作用的码头岸坡稳定性进行计算。论文主要研究成果有:(1)通过各因素变化率与岸坡安全系数变化率关系曲线分析得出:岸坡稳定性影响因素的敏感度大小依次是:岸坡岩土体的φ值〉C值〉码头面堆载。(2)运用最小二乘三次多项式拟合,推导出考虑岸坡安全系数在岩土体内摩擦角x1和坡度x2两个因素共同作用时的表达式为: f(x1,x2)=0.22-0.01x2+0.05x22+2.84e-3x1+1.84e-4x12-1.45x1x2+7e-4x1x22-9.39e(-6)x12x2+0.45x12x22(3)通过有限元三维分析得出:桩的存在能分担部分岸坡水平荷载,且使得有桩区段的岸坡产生塑性区时受到桩的隔断,塑性带不易发生上下贯通。(4)码头岸坡由于受到岸坡外水位变化的影响,岸坡安全系数降低,降低幅度为12%左右。(5)基于有限元强度折减法分析岸坡稳定性问题,可同时考虑桩、坡前水位变化、岸坡岩土体特性、坡顶荷载大小及作用位置变化等因素对岸坡稳定的影响,并且能够给出失稳时的塑性带和坡面位移等。
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