波浪荷载作用下深插式大直径圆柱壳结构的解析方法及实验

大直径圆柱壳结构是港口及近海工程中的一种新型结构,其力学机理、破坏形态、作用荷载以及计算方法等均亟待研究.基于散体结构力学理论与极限平衡条件,引用基床系数法推导了波浪荷载与结构位移关系的一种解析求解方法,由此可直接确定大圆柱壳结构的破坏形态,并计算出作用在其上的土压力.同时又重新定义了深插式与浅插式大圆柱壳结构的判别标准.最后通过大比尺模型试验,验证了本解析方法是可行有效的.

横向荷载作用下插入式大直径圆柱壳结构的优化数学模型

基于非线性弹簧元数值分析模型,建立了横向荷载作用下原状软粘土中插入式大圆柱壳结构的最优化设计数学模型,从中可以求得多工况荷载组合作用下,结构最佳受力的圆柱壳最佳尺度匹配。采用Monte Carlo方向探索随机行走法作为最优化方法,对通用有限元软件ANSYS进行了优化技术的再开发,基于FORTRAN与ANSYS软件平台联合构建适合薄壁圆柱壳结构自身特殊问题分析的优化过程。算例表明此优化技术是可行有效的,结构经优化设计后相对于原设计,受力条件更优,材料用量有所节省。