双排插入式大圆筒结构非线性弹簧元耦合数值模拟及优化优秀毕业论文 可复制黏贴.pdf
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鞫卜3』jq,9S弱 ⑧ 天毕大薯 中国近代第一所大学 硕士学位论文 学科专业:渣旦盘崖里堡童工壅 作者姓名:自垡室—— 指导教师:围堡塑教撞—— 工#b4一出zⅡ口≈H—R士 2005年12月9 摘要 本文基于单排插入式大直径薄壁圆筒结构物模实验、相关土压力理论和非线性
数值方法,对圆筒结构筒内、外土压力和摩阻力的计算方法进行研究,建立了相应 的非线性弹簧元数值分析模型。在此基础上对双排插入式大直径薄壁圆筒结构的工
作机理和数值模型的建立进行了初步探索。主要研究工作如下: 1.根据插入式大直径薄壁圆筒结构物模实验的成果分析,结合相关土压力理
论,提出了根据圆筒结构插入深度和类型的判别标准,确定结构土压力的分布模式
和摩阻力的计算方法,并用模型实验的实测值加以验证。 2.根据不同土压力一位移之间的非线性曲线,确定不同土体弹簧的本构关系,
建立了外荷载作用下的圆筒码头结构的非线性弹簧元的数值模型。通过与模型实验
的验证比较,确定合适的土体弹簧的本构模型,用以分析大圆筒码头结构。 3.由确定的土体弹簧的本构模型所建立大圆筒码头结构的非线性弹簧元的数
值模型,结合实际工程对结构的整体稳定和强度进行分析。 4.根据双排插入式大直径薄壁圆筒码头结构的受力特点,对筒后土压力的计
算提出了更符合实际工作状态的一种修正计算方法。 5,根据双排圆筒结构的特点,建立取排插入式结构的非线性弹簧元耦合数值
分析模型。着重处理前后圆筒接触面处的数值模拟问题。通过对数值模型的有效性
验证,和常规荷载的加载调试,初步掌握双捧式结构的工作机理。并将该模型用于
实际工程加以验证。 6.结合实际工程,通过建立的双排插入式结构数值分析模型,引入相关优化
变量,采用ANYSYS优化模块,对前后圆筒的筒径和相对高度进行初步优化,以
寻求最为经济、合理的结构设计尺寸。
关键词:模型实验 耦合分析 结构优化