大型油罐混凝土底板设计方法研究

论文摘要

由于大型油罐的造价高且安全性极其重要，寻找一种安全可靠，经济合理的方法，多年来已成为油罐地基设计人员关注的热点。为了提高可靠性，在软弱地基上建造油罐时，可采用桩支圆板基础。但是桩支圆板基础往往存在造价高的缺点，因此，有必要通过研究，提高经济性。本文对桩支圆板基础的设计方法进行了研究和探讨，对桩支圆板基础的设计提供依据。 本文通过对圆板的抗弯和抗冲切分析，对圆板的设计方法进行研究，在现行规范基础上，通过抗冲切计算原理的分析，推导出在集中桩顶反力作用下的不配置箍筋或弯起钢筋的混凝土板的最小厚度公式，从而使设计上可以一步到位地确定较为经济可靠的多桩桩支圆板厚度。通过引入等效环形线荷载的概念，将桩反力和上部油罐均布荷载，均等效为均布环形线荷载，根据板壳理论推导出适合桩支圆板的理论公式，使设计过程具有理论依据。通过有限元数值分析，揭示了桩项反力作用的分布和变化规律，并引入桩反力增大系数的概念，以提高简化设计方法的准确性。通过ANSYS数值计算，发现了等效荷载法在有限元计算分析中的良好适用性。按照等效荷载法进行有限元计算，对于解决圆板以及其它异型板的预应力设计，是有效而简捷的办法。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 油罐及其基础设计现状
• 1.1.1 油罐的分类
• 1.1.2 油罐基础的一般处理
• 1.1.3 桩支圆板基础的研究
• 1.2 油罐基础设计存在问题以及本文研究目的
• 1.3 本文研究的方法以及主要工作
• 第二章 桩基设计
• 2.1 桩基设计理论
• 2.1.1 桩基的初步设计内容
• 2.1.2 桩的布置及其原则
• 2.1.3 群桩效应
• 2.2 本文的工程背景
• 2.3 本项目工程地质情况．
• 2.4 布桩方案
• 2.4.1 确定桩距
• 2.4.2 确定桩数
• 2.4.3 布桩原则
• 2.4.4 布桩步骤
• 第三章 圆板设计
• 3.1 抗冲切分析
• 3.1.1 现行规范中对抗冲切设计的规定
• 3.1.2 油罐桩支圆板最小有效厚度公式
• 3.1.3 本例圆板的最小有效厚度
• 3.2 抗弯分析
• 3.2.1 混凝土强度对抗弯承载力的影响
• 3.2.2 现有的几种设计分析方法
• 3.2.3 等效环形线荷载法
• 3.2.4 有限元分析
• 3.2.5 桩反力增大系数
• 3.2.6 四种方法的计算结果比较
• 3.2.7 圆板配筋计算
• 第四章 预应力优化设计
• 4.1 预应力等效荷载
• 4.1.1 等效荷载基本概念
• 4.1.2 预应力筋线形和受力特点
• 4.1.3 摩擦损失等效荷载
• 4.1.4 其它预应力损失
• 4.2 ANSYS分析预应力混凝土的方法
• 4.2.1 普通钢筋混凝土的处理方法
• 4.2.2 预应力钢筋混凝土的等效荷载法
• 4.2.3预应力钢筋混凝土的实体力筋法
• 4.2.4 结论
• 4.3 预应力设计
• 4.3.1 ANSYS有限元分析
• 4.3.2 等效荷载换算
• 4.3.3 结论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢