波浪作用下开孔沉箱疲劳与承载能力研究

作者：孙德成,方辉,刘勇

摘要：开孔沉箱孔洞周围存在以三轴循环应力为特征的复杂承载区,其中混凝土损伤速度远大于单轴应力条件,局部疲劳损伤快速累积使结构整体承载能力迅速下降。考虑迎浪面入射波浪与消浪室内反射波浪的循环作用,针对开孔区域复杂应力状态下的疲劳损伤问题,基于不可逆损伤力学发展的数值计算方法模拟开孔板疲劳过程,得到循环荷载作用下不同类型开孔板的损伤演化历程,并计算损伤后整体结构极限承载力大小,通过综合对比孔洞损伤发展规律和结构极限承载能力,建立了疲劳作用下开孔沉箱极限承载能力判断依据。现有规范依据设计使用年限、波浪条件、作用效应组合等确定材料与结构强度,但并未充分体现开孔结构的优势与承载特点,在此基础上文中补充了开孔结构的优化设计以及实际寿命判断。

发文机构：中国海洋大学工程学院海洋工程系

关键词：开孔板疲劳损伤极限承载能力开孔沉箱波浪作用循环荷载perforated wallfatigue damagestructure ultimate bearing capacityperforated caissonswave actioncycle loading

分类号： U657.3[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]TV139.2[交通运输工程—船舶与海洋工程]