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1绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状及发展动态 3

1.2.1模型试验研究 4

1.2.2稳定性计算方法 5

1.3研究内容 6

2大圆筒结构承载力有限元分析 7

2.1概述 7

2.2 ABAQUS软件及其算法 7

2.2.1有限元分析软件ABAQUS 8

2.2.2 ABAQUS软件中材料非线性问题求解方法 8

2.2.3 ABAQUS中接触非线性问题求解方法 9

2.3大圆筒结构承载力的有限元分析 11

2.3.1有限元计算模型的建立 11

2.3.2算例分析 14

2.4结论 17

3大圆筒结构承载力极限分析 18

3.1绪论 18

3.1.1极限分析的提出 18

3.1.2塑性力学中极限分析的基本概念 19

3.1.3极限分析的假设和定理 20

3.2大圆筒可能破坏模式 24

3.3深层滑动破坏模式计算 25

3.3.1计算思路 25

3.3.2计算模型 27

3.3.3数值计算及结果分析 29

3.4转动破坏模式计算 30

3.4.1计算模型 30

3.4.2数值计算及结果分析 33

3.5其他几种计算理论 35

3.5.1按刚性短桩的计算方法求解大圆筒 35

3.5.2极限平衡分析 37

3.6结论 40

4循环承载力有限元分析 42

4.1概述 42

4.2循环承载力计算模型与分析方法 44

4.2.1循环强度模型 44

4.2.2有限元数值分析方法 44

4.3算例分析 45

4.4参数影响分析 48

4.4.1埋深对于大圆筒结构循环承载力的影响 48

4.4.2荷载作用点高度对于大圆筒结构循环承载力的影响 49

4.4.3荷载循环次数对于大圆筒结构循环承载力的影响 49

4.5结论 51

5基于改进剑桥动力本构模型的隐式积分算法及其数值实验 52

5.1概述 52

5.2 ABAQUS/Standard模块及子程序UMAT的工作原理 53

5.3 Duncan-Chang本构模型二次开发 55

5.3.1 Duncan-Chang本构模型简介 55

5.3.2三轴固结排水试验有限元模拟 55

5.4改进剑桥动力本构模型的积分算法 58

5.4.1改进剑桥动力本构模型 58

5.4.2本构模型隐式积分算法 60

5.4.3本构模型隐式积分算法的数值实施 62

5.5单调加载条件下三轴试验数值模拟 63

5.6应变控制循环三轴试验数值模拟 66

5.7应力控制循环三轴试验数值模拟 67

5.8循环荷载作用历史对于软黏土不排水强度的影响 68

5.9结论 70

6软基上深埋式大圆筒结构的弹塑性有效应力有限元分析 71

6.1概述 71

6.2波浪作用下黏性土海床力学响应 73

6.2.1自由海床有限元模型 73

6.2.2有限元模型的初步验证 74

6.2.3算例分析与变动参数计算 74

6.3大圆筒防波堤有限元计算模型 78

6.4波高对于大圆筒结构力学响应的影响 85

6.5界面接触效应对于大圆筒结构力学响应的影响 88

6.6结论 98

7工程应用 99

7.1长江口导堤试验段工程 99

7.1.1工程概况 99

7.1.2“威马逊”台风后的调查与分析 100

7.1.3钢壁圆筒设计方案 101

7.1.4工程段设计资料 101

7.1.5结果分析 103

7.1.6极限承载力分析 105

7.1.7塑性区的发展情况 106

7.1.8土压情况 107

7.2曹妃甸大圆筒码头方案 115

8有待深入研究的课题 120

参考文献 121

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