土木工程-開題報(bào)告課件

海洋樁靴基礎(chǔ)在隨機(jī)變異粘土中的三維數(shù)值模擬開題報(bào)告海洋樁靴基礎(chǔ)在隨機(jī)變異粘土中的三維數(shù)值模擬開題報(bào)告1主要內(nèi)容進(jìn)度安排4為完成課題已具備和所需的條件

5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案361主要內(nèi)容進(jìn)度安排4為完成課題已具備和所需的條件5研究過程中2主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案362主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中3課題來源及研究目的和意義海洋石油鉆井平臺(tái)目前我國三大石油集團(tuán)正在使用的自升式鉆井平臺(tái)大約30艘左右，并且采用獨(dú)立樁靴基礎(chǔ)的海上自升式鉆井平臺(tái)為數(shù)較多，而其中超過70%的平臺(tái)是由3個(gè)或4個(gè)獨(dú)立樁靴基礎(chǔ)支撐于海床土中。由此可見，海上鉆井平臺(tái)在我國海上油田的勘探開發(fā)中占有極其重要的地位。

3國內(nèi)海洋石油鉆井平臺(tái)課題來源及研究目的和意義海洋石油鉆井平臺(tái)3國內(nèi)海洋石油鉆井平4公司名稱鉆井平臺(tái)名稱樁腿類型最大作業(yè)水深(m)制造年份備注中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司中海油9號(hào)4根圓柱形樁腿762008進(jìn)口中海油10號(hào)4根圓柱形樁腿762009進(jìn)口中海油1號(hào)4根圓柱形樁腿251998國產(chǎn)中國石化集團(tuán)勘探2號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901976進(jìn)口勝利5號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴251981進(jìn)口勝利6號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴301982進(jìn)口勝利7號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴301982進(jìn)口勝利8號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴201981進(jìn)口勝利9號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴301978進(jìn)口中國海洋石油總公司渤海4號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901977進(jìn)口渤海5號(hào)4根圓柱形樁腿401983國產(chǎn)渤海7號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴401983國產(chǎn)渤海8號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴751980國產(chǎn)渤海9號(hào)4根圓柱形樁腿401984進(jìn)口渤海10號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴751980進(jìn)口渤海12號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴551978進(jìn)口南海1號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901976進(jìn)口南海4號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901978進(jìn)口中國海洋9313根桁架形樁腿帶樁靴971976進(jìn)口中國海洋9353根桁架形樁腿帶樁靴902006進(jìn)口中國海洋9413根桁架形樁腿帶樁靴1222006國產(chǎn)中國海洋9423根桁架形樁腿帶樁靴1222008國產(chǎn)我國自升式鉆井平臺(tái)數(shù)量統(tǒng)計(jì)（2010截至）公司名稱鉆井平臺(tái)名稱樁腿類型最大作業(yè)水深(m)制造年份備注中5課題來源及研究目的和意義4鉆井平臺(tái)和樁靴基礎(chǔ)簡圖樁靴樁腿海平面海床海床HWv課題來源及研究目的和意義4鉆井平臺(tái)和樁靴基礎(chǔ)簡圖樁靴樁腿海平6課題來源及研究目的和意義MSI工程公司關(guān)于海洋鉆井平臺(tái)事故的調(diào)查結(jié)果顯示，自升式鉆井平臺(tái)可能發(fā)生的事故種類繁多，但由于樁靴基礎(chǔ)承載力不足而發(fā)生的事故所占比例在半數(shù)以上。

3海洋鉆井平臺(tái)事故統(tǒng)計(jì)分析MSI,Guidelinesforjack-uprigswithparticularreferencetofoundationintegrity,MSIEngineeringLimitedfortheHealthandSafetyExecutive,ResearchReport,2004,289課題來源及研究目的和意義MSI工程公司關(guān)于海洋鉆井平臺(tái)事故的7課題來源及研究目的和意義樁靴基礎(chǔ)失效的幾種主要形式：預(yù)壓過程發(fā)生基礎(chǔ)穿刺現(xiàn)象，多發(fā)生在上硬下軟土層；

風(fēng)暴荷載產(chǎn)生的基礎(chǔ)下降過大；

沖刷作用減小樁腳承載面積導(dǎo)致失穩(wěn)；

地震等引起的海底泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)樁靴基礎(chǔ)沖擊造成失穩(wěn)；

3課題來源及研究目的和意義樁靴基礎(chǔ)失效的幾種主要形式：38課題來源及研究目的和意義4海洋鉆井平臺(tái)倒塌災(zāi)難樁靴基礎(chǔ)失效導(dǎo)致平臺(tái)傾覆樁靴基礎(chǔ)失效造成樁腿屈曲課題來源及研究目的和意義4海洋鉆井平臺(tái)倒塌災(zāi)難樁靴基礎(chǔ)失效導(dǎo)9海洋工程地質(zhì)的復(fù)雜性海底的地形、地貌通常被海水浸沒，不能直接觀察，給客觀認(rèn)識(shí)帶來了困難；海底工程地質(zhì)取樣不同于陸地，從海底取出的土樣離開海底后，所處的環(huán)境溫度、壓力等條件已經(jīng)與海底完全不同，不能反映真實(shí)的海底土的物理狀態(tài)；海底地形和沉積物不穩(wěn)定。在海浪、潮汐等各種因素作用下，海底地形和沉積物不斷演化，更加不穩(wěn)定。3海洋工程地質(zhì)的復(fù)雜性31017空間變異土介紹Y-Z平面(kPa)木桶理論空間變異粘土17空間變異土介紹Y-Z平面(kPa)木桶理論空間變異粘土11研究意義23海底地質(zhì)復(fù)雜，自升式鉆井平臺(tái)事故發(fā)生事故較多是樁靴基礎(chǔ)承載力不足而引起的失效破壞。工程中海底土的現(xiàn)場試驗(yàn)和離心機(jī)試驗(yàn)等成本很高而且數(shù)據(jù)結(jié)果有限，現(xiàn)行研究大多通過考慮土體參數(shù)的空間變異性模擬可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜工況。國內(nèi)對(duì)于海洋鉆井平臺(tái)樁靴基礎(chǔ)的工作性能及承載力的研究相對(duì)較少，還在起步階段，主要還是均質(zhì)土或者分層土的數(shù)值模擬研究和理論分析。國內(nèi)考慮土體變異性可靠度分析主要限于邊坡穩(wěn)定分析，《水利邊坡規(guī)范》建議對(duì)1級(jí)邊坡進(jìn)行可靠度分析，可靠度方法是巖土工程分析發(fā)展的一種趨勢。研究意義23海底地質(zhì)復(fù)雜，自升式鉆井平臺(tái)事故發(fā)生事故較多是樁12研究目的23利用可靠度分析方法給出指導(dǎo)工程實(shí)踐的樁靴在空間變異土質(zhì)條件下承載力可靠指標(biāo)。采用隨機(jī)場理論和有限元方法相結(jié)合來探討空間變異土體和荷載的變異性是如何影響樁靴基礎(chǔ)承載力及其失效機(jī)理。改善在過去的設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)于樁靴基礎(chǔ)承載力計(jì)算的保守和模糊性。研究目的23利用可靠度分析方法給出指導(dǎo)工程實(shí)踐的樁靴在空間變13主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案367主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中14本課題的國外研究現(xiàn)狀及分析9英國牛津大學(xué)Martin等通過多年對(duì)于粘土地基離心機(jī)實(shí)驗(yàn)和理論分析總結(jié)，提出用于樁靴基礎(chǔ)的地基失效模型，地基土在水平力、豎向力和力矩荷載組合作用下屈服面為橄欖球形。Templeton等用有限元方法對(duì)樁靴基礎(chǔ)的彎矩和水平承載力進(jìn)行分析，并且提出了彎矩和水平承載力的相關(guān)公式。Cassidy(2013)等發(fā)現(xiàn)單獨(dú)豎向力、水平力和力矩荷載分別作用下，地基極限承載力隨土的不排水抗剪強(qiáng)度變異性增大而減少。不考慮土壤的各向異性的特點(diǎn)時(shí)，樁靴基礎(chǔ)承載力可能會(huì)被嚴(yán)重高估(Grif?thsandFenton2001)。Grif?ths(2002)等觀察發(fā)現(xiàn)在隨機(jī)土中基礎(chǔ)承載力均值相對(duì)于均質(zhì)土承載能力降低了約20–30%左右。本課題的國外研究現(xiàn)狀及分析915本課題的國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析9國內(nèi)考慮土體參數(shù)變異性研究大部分在邊坡:陳曉平等根據(jù)靜力觸探成果估計(jì)抗剪強(qiáng)度的自相關(guān)距離，評(píng)價(jià)自相關(guān)距離對(duì)土坡穩(wěn)定影響。朱紅霞等以天津港現(xiàn)場勘察資料為基礎(chǔ)，建立了地基土剖面的隨機(jī)場模型，并將其應(yīng)用于港口邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。天津大學(xué)張浦陽等（2008）引入流固耦合理論建立了飽和粘土條件下地基土-樁靴系統(tǒng)有限元模型，給出上硬下軟粘土中樁靴承載力系數(shù)計(jì)算方法。付麗娜（2008）通過改變不同樁靴尺寸、貫入深度等參數(shù)，對(duì)多種條件貫入和上拔過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)了解樁靴一般受力性能具有一定參考價(jià)值。本課題的國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析9國內(nèi)考慮土體參數(shù)變異性研究大部分16國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析9國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析917進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案36主要內(nèi)容11進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到18主要研究內(nèi)容和方案17將隨機(jī)場導(dǎo)入相應(yīng)三維有限元模型后，提交運(yùn)算利用Python腳本語言編程，輸入命令流建立ABAQUS有限元模型，驗(yàn)證均質(zhì)土分析結(jié)果可靠性利用蒙特卡洛模擬方法，以土體不排水剪切強(qiáng)度為變量生成三維空間隨機(jī)場利用Matlab、Photoshop等軟件工具對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和后處理將分析得到的數(shù)據(jù)圖表進(jìn)行整理并與已有文獻(xiàn)對(duì)比改變位移加載方式，probe試驗(yàn)獲得樁靴V-H-M承載力包絡(luò)面主要研究內(nèi)容和方案17將隨機(jī)場導(dǎo)入相應(yīng)三維有限元模型后，提交1917ABAQUS有限元模型17ABAQUS有限元模型2017有限元分析結(jié)果文獻(xiàn)的結(jié)果樁靴基礎(chǔ)周圍土壤回流機(jī)理對(duì)比17有限元分析結(jié)果文獻(xiàn)的結(jié)果樁靴基礎(chǔ)周圍土壤回流機(jī)理對(duì)比2117豎向承載力系數(shù)隨埋深變化17豎向承載力系數(shù)隨埋深變化2217土體不排水剪切強(qiáng)度隨機(jī)場分布（截面）X-Z平面Y-Z平面(kPa)17土體不排水剪切強(qiáng)度隨機(jī)場分布（截面）X-Z平面Y-Z2317均值=13.05標(biāo)準(zhǔn)差=1.63變異系數(shù)=0.128最大值:17.85承載力-位移曲線17均值=13.05最大值:承載力-位移曲線2417

樁靴基礎(chǔ)的承載力包絡(luò)面承載力包絡(luò)面VHM“Probe”方法位移加載17樁靴基礎(chǔ)的承載力包絡(luò)面承載力包絡(luò)面VHM“Probe”方25進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案36主要內(nèi)容19進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到26進(jìn)度安排21進(jìn)度安排2127進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案36主要內(nèi)容22進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到28預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果23通過隨機(jī)場理論和有限元方法相結(jié)合的方法分析空間變異土體和荷載的變異性影響樁靴基礎(chǔ)承載力及其失效機(jī)理的一般規(guī)律。運(yùn)用恒定位移比“probe”試驗(yàn)獲得樁靴基礎(chǔ)在隨機(jī)變異粘土中豎向（V）、水平（H）、力矩（M）方向承載力的三維屈服包絡(luò)面。最后根據(jù)不同大小的承載力包絡(luò)面，分析得到相應(yīng)的樁靴基礎(chǔ)承載力的失效概率，進(jìn)而根據(jù)不同的失效概率計(jì)算樁靴基礎(chǔ)承載力的可靠指標(biāo)或者安全系數(shù)。預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果23通過隨機(jī)場理論和有限元方法29進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案36主要內(nèi)容24進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到30可能遇到的困難以及解決措施

25可能遇到的困難以及解決措施2531謝謝大家懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正！謝謝大家懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正！32海洋樁靴基礎(chǔ)在隨機(jī)變異粘土中的三維數(shù)值模擬開題報(bào)告海洋樁靴基礎(chǔ)在隨機(jī)變異粘土中的三維數(shù)值模擬開題報(bào)告33主要內(nèi)容進(jìn)度安排4為完成課題已具備和所需的條件

5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案361主要內(nèi)容進(jìn)度安排4為完成課題已具備和所需的條件5研究過程中34主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案362主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中35課題來源及研究目的和意義海洋石油鉆井平臺(tái)目前我國三大石油集團(tuán)正在使用的自升式鉆井平臺(tái)大約30艘左右，并且采用獨(dú)立樁靴基礎(chǔ)的海上自升式鉆井平臺(tái)為數(shù)較多，而其中超過70%的平臺(tái)是由3個(gè)或4個(gè)獨(dú)立樁靴基礎(chǔ)支撐于海床土中。由此可見，海上鉆井平臺(tái)在我國海上油田的勘探開發(fā)中占有極其重要的地位。

3國內(nèi)海洋石油鉆井平臺(tái)課題來源及研究目的和意義海洋石油鉆井平臺(tái)3國內(nèi)海洋石油鉆井平36公司名稱鉆井平臺(tái)名稱樁腿類型最大作業(yè)水深(m)制造年份備注中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司中海油9號(hào)4根圓柱形樁腿762008進(jìn)口中海油10號(hào)4根圓柱形樁腿762009進(jìn)口中海油1號(hào)4根圓柱形樁腿251998國產(chǎn)中國石化集團(tuán)勘探2號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901976進(jìn)口勝利5號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴251981進(jìn)口勝利6號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴301982進(jìn)口勝利7號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴301982進(jìn)口勝利8號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴201981進(jìn)口勝利9號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴301978進(jìn)口中國海洋石油總公司渤海4號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901977進(jìn)口渤海5號(hào)4根圓柱形樁腿401983國產(chǎn)渤海7號(hào)4根圓柱形樁腿帶樁靴401983國產(chǎn)渤海8號(hào)3根圓柱形樁腿帶樁靴751980國產(chǎn)渤海9號(hào)4根圓柱形樁腿401984進(jìn)口渤海10號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴751980進(jìn)口渤海12號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴551978進(jìn)口南海1號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901976進(jìn)口南海4號(hào)3根桁架形樁腿帶樁靴901978進(jìn)口中國海洋9313根桁架形樁腿帶樁靴971976進(jìn)口中國海洋9353根桁架形樁腿帶樁靴902006進(jìn)口中國海洋9413根桁架形樁腿帶樁靴1222006國產(chǎn)中國海洋9423根桁架形樁腿帶樁靴1222008國產(chǎn)我國自升式鉆井平臺(tái)數(shù)量統(tǒng)計(jì)（2010截至）公司名稱鉆井平臺(tái)名稱樁腿類型最大作業(yè)水深(m)制造年份備注中37課題來源及研究目的和意義4鉆井平臺(tái)和樁靴基礎(chǔ)簡圖樁靴樁腿海平面海床海床HWv課題來源及研究目的和意義4鉆井平臺(tái)和樁靴基礎(chǔ)簡圖樁靴樁腿海平38課題來源及研究目的和意義MSI工程公司關(guān)于海洋鉆井平臺(tái)事故的調(diào)查結(jié)果顯示，自升式鉆井平臺(tái)可能發(fā)生的事故種類繁多，但由于樁靴基礎(chǔ)承載力不足而發(fā)生的事故所占比例在半數(shù)以上。

3海洋鉆井平臺(tái)事故統(tǒng)計(jì)分析MSI,Guidelinesforjack-uprigswithparticularreferencetofoundationintegrity,MSIEngineeringLimitedfortheHealthandSafetyExecutive,ResearchReport,2004,289課題來源及研究目的和意義MSI工程公司關(guān)于海洋鉆井平臺(tái)事故的39課題來源及研究目的和意義樁靴基礎(chǔ)失效的幾種主要形式：預(yù)壓過程發(fā)生基礎(chǔ)穿刺現(xiàn)象，多發(fā)生在上硬下軟土層；

風(fēng)暴荷載產(chǎn)生的基礎(chǔ)下降過大；

沖刷作用減小樁腳承載面積導(dǎo)致失穩(wěn)；

地震等引起的海底泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)樁靴基礎(chǔ)沖擊造成失穩(wěn)；

3課題來源及研究目的和意義樁靴基礎(chǔ)失效的幾種主要形式：340課題來源及研究目的和意義4海洋鉆井平臺(tái)倒塌災(zāi)難樁靴基礎(chǔ)失效導(dǎo)致平臺(tái)傾覆樁靴基礎(chǔ)失效造成樁腿屈曲課題來源及研究目的和意義4海洋鉆井平臺(tái)倒塌災(zāi)難樁靴基礎(chǔ)失效導(dǎo)41海洋工程地質(zhì)的復(fù)雜性海底的地形、地貌通常被海水浸沒，不能直接觀察，給客觀認(rèn)識(shí)帶來了困難；海底工程地質(zhì)取樣不同于陸地，從海底取出的土樣離開海底后，所處的環(huán)境溫度、壓力等條件已經(jīng)與海底完全不同，不能反映真實(shí)的海底土的物理狀態(tài)；海底地形和沉積物不穩(wěn)定。在海浪、潮汐等各種因素作用下，海底地形和沉積物不斷演化，更加不穩(wěn)定。3海洋工程地質(zhì)的復(fù)雜性34217空間變異土介紹Y-Z平面(kPa)木桶理論空間變異粘土17空間變異土介紹Y-Z平面(kPa)木桶理論空間變異粘土43研究意義23海底地質(zhì)復(fù)雜，自升式鉆井平臺(tái)事故發(fā)生事故較多是樁靴基礎(chǔ)承載力不足而引起的失效破壞。工程中海底土的現(xiàn)場試驗(yàn)和離心機(jī)試驗(yàn)等成本很高而且數(shù)據(jù)結(jié)果有限，現(xiàn)行研究大多通過考慮土體參數(shù)的空間變異性模擬可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜工況。國內(nèi)對(duì)于海洋鉆井平臺(tái)樁靴基礎(chǔ)的工作性能及承載力的研究相對(duì)較少，還在起步階段，主要還是均質(zhì)土或者分層土的數(shù)值模擬研究和理論分析。國內(nèi)考慮土體變異性可靠度分析主要限于邊坡穩(wěn)定分析，《水利邊坡規(guī)范》建議對(duì)1級(jí)邊坡進(jìn)行可靠度分析，可靠度方法是巖土工程分析發(fā)展的一種趨勢。研究意義23海底地質(zhì)復(fù)雜，自升式鉆井平臺(tái)事故發(fā)生事故較多是樁44研究目的23利用可靠度分析方法給出指導(dǎo)工程實(shí)踐的樁靴在空間變異土質(zhì)條件下承載力可靠指標(biāo)。采用隨機(jī)場理論和有限元方法相結(jié)合來探討空間變異土體和荷載的變異性是如何影響樁靴基礎(chǔ)承載力及其失效機(jī)理。改善在過去的設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)于樁靴基礎(chǔ)承載力計(jì)算的保守和模糊性。研究目的23利用可靠度分析方法給出指導(dǎo)工程實(shí)踐的樁靴在空間變45主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案367主要內(nèi)容進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中46本課題的國外研究現(xiàn)狀及分析9英國牛津大學(xué)Martin等通過多年對(duì)于粘土地基離心機(jī)實(shí)驗(yàn)和理論分析總結(jié)，提出用于樁靴基礎(chǔ)的地基失效模型，地基土在水平力、豎向力和力矩荷載組合作用下屈服面為橄欖球形。Templeton等用有限元方法對(duì)樁靴基礎(chǔ)的彎矩和水平承載力進(jìn)行分析，并且提出了彎矩和水平承載力的相關(guān)公式。Cassidy(2013)等發(fā)現(xiàn)單獨(dú)豎向力、水平力和力矩荷載分別作用下，地基極限承載力隨土的不排水抗剪強(qiáng)度變異性增大而減少。不考慮土壤的各向異性的特點(diǎn)時(shí)，樁靴基礎(chǔ)承載力可能會(huì)被嚴(yán)重高估(Grif?thsandFenton2001)。Grif?ths(2002)等觀察發(fā)現(xiàn)在隨機(jī)土中基礎(chǔ)承載力均值相對(duì)于均質(zhì)土承載能力降低了約20–30%左右。本課題的國外研究現(xiàn)狀及分析947本課題的國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析9國內(nèi)考慮土體參數(shù)變異性研究大部分在邊坡:陳曉平等根據(jù)靜力觸探成果估計(jì)抗剪強(qiáng)度的自相關(guān)距離，評(píng)價(jià)自相關(guān)距離對(duì)土坡穩(wěn)定影響。朱紅霞等以天津港現(xiàn)場勘察資料為基礎(chǔ)，建立了地基土剖面的隨機(jī)場模型，并將其應(yīng)用于港口邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。天津大學(xué)張浦陽等（2008）引入流固耦合理論建立了飽和粘土條件下地基土-樁靴系統(tǒng)有限元模型，給出上硬下軟粘土中樁靴承載力系數(shù)計(jì)算方法。付麗娜（2008）通過改變不同樁靴尺寸、貫入深度等參數(shù)，對(duì)多種條件貫入和上拔過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)了解樁靴一般受力性能具有一定參考價(jià)值。本課題的國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析9國內(nèi)考慮土體參數(shù)變異性研究大部分48國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析9國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析949進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到的困難以及解決措施

課題來源及研究目的和意義1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析2主要研究內(nèi)容和方案36主要內(nèi)容11進(jìn)度安排4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和取得的研究成果5研究過程中可能遇到50主要研究內(nèi)容和方案17將隨機(jī)場導(dǎo)入相應(yīng)三維有限元模型后，提交運(yùn)算利用Python腳本語言編程，輸入命令流建立ABAQUS有限元模型，驗(yàn)證均質(zhì)土分析結(jié)果可靠性利用蒙特卡洛模擬方法，以土體不排水剪切強(qiáng)度為變量生成三維空間隨機(jī)場利用Matlab、Photoshop等軟件工具對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和后處理將分析得到的數(shù)據(jù)圖表進(jìn)行整理并與已有文獻(xiàn)對(duì)比改變位移加載方式，probe試驗(yàn)獲得樁靴V-H-M承載力包絡(luò)面主要研究內(nèi)容和方案17將隨機(jī)場導(dǎo)入相應(yīng)三維有限元模型后，提交5117ABAQUS有限元模型17ABAQUS有限元模型5217有限元分析結(jié)果文獻(xiàn)的結(jié)果樁靴基礎(chǔ)周圍土壤回流機(jī)理對(duì)比17有限元分析結(jié)果文獻(xiàn)的結(jié)果樁靴基礎(chǔ)周圍土壤回流機(jī)理對(duì)比5317豎向承載力系數(shù)隨埋深變化17豎向承載力系