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软土地基上新型防波堤结构的稳定性分析
【摘要】随着新型防波堤技术的大力推广,软土地基上新型防波堤结构的稳定性问题不断的在软土地基上新型防波堤中出现,而在这其中新形势下软土地基上新型防波堤结构的稳定性发展的效果,是直接关系到软土地基上新型防波堤结构的稳定性工作的最后效果的关键因素之一。因此,本文主要就软土地基上新型防波堤结构的稳定性进行分析。
【关键词】软土地基;新型防波堤; 稳定性
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、前言
如何做好新形势下软土地基上新型防波堤结构的稳定性应用发展工作,为软土地基上新型防波堤结构的稳定性的应用发展实现可持续发展提供坚实的安全保障,是现在软土地基上新型防波堤结构的稳定性的应用面临的迫在眉睫、亟需解决的头等课题。
二、软土地基上新型防波堤结构的稳定性分析的重要性
箱型基础作为防波堤、围堰和护岸结构的基础部分,其受力为上部结构传递下来的波浪和土压力等荷载、以及其自身受到的土作用力。箱型基础结构上的土作用力是维持箱型基础结构稳定的关键因素,但箱型基础结构上的土作用力非常复杂,包括箱体外侧的土压力和箱体内侧的土压力。箱型基础结构的尺度、外荷载会影响到箱型基础结构上的土作用力的大小和分布。
作为近似,箱体外侧的土压力可以用主动土压力和被动土压力的方法进行计算,但箱体内侧由于侧墙和构造隔板的空间效应,其内的土压力就不能采用主动土压力和被动土压力的方法进行计算了。在研究箱型基础结构的稳定性时,可以不考虑箱体内部的土压力分布情况,只需要将箱体结构和箱内土体作为一个整体考虑,并合理地考虑和计算箱体底部土体间的作用力就可以了。但对于箱体结构的强度问题而言,箱体内外的土压力分布对箱体结构的内力影响是非常显著的,因此在对箱型基础结构的强度进行设计时,就需要详细分析箱内外的土压力分布情况了。
箱型基础结构是一个大体积的空间结构,各部位所受到的荷载大小不相同,结构的内力也不相同,因此结构各部位的构件形式和断面就要根据其受力进行优化设计,使得结构构造合理,配筋少,用料省。
基于箱型基础结构的上述受力特点,需要关于箱体的结构尺度、构件形式、结构和构件强度等问题进行优化分析研究,使得最终能在实际工程中应用的箱型基础结构具有结构受力合理、施工方便可行、使用安全可靠、综合成本低廉的特性。
三、计算模型与分析方法
箱筒型基础新型防波堤结构属于大型薄壁筒基结构,其承载机理和极限状态下的运动模式既不同于桩基,又不同于重力式结构,箱筒型基础防波堤的入土深度远小于桩基;与重力式结构相比,箱筒型基础防波堤主要依靠侧壁的摩阻力及入土段的主被动土压力之差来维持结构稳定性,而不是主要靠结构自重来维持结构稳定性,其结构轻,稳定性好,可以适用于软土地基条件,在抗倾计算中在结构前趾附近没有明确的支撑点。作用在基础筒#1 背浪侧连拱形外墙背上的土压力按被动土压力考虑,作用在基础筒#2 迎浪侧连拱形外墙背上的土压力按主动土压力考虑。根据箱筒型基础防波堤结构的运动模式,以箱筒型基础结构为分析对象,建立其极限平衡分析模型,如图1所示。

图 1稳定性分析的极限平衡模型
由于箱筒型基础防波堤的水平尺寸很大,作用在结构上的作用力除了波浪力、结构自重、筒基内外侧的土压力、盖板、基础筒底及连接墙底的土反力外,还应考虑基础筒内外土体