有限土體土壓力計算方法的研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-12-07 23:10
基坑問題一直是巖土工程中一個重要的課題,深基坑問題更是熱點(diǎn)問題。隨著大基建時代城市現(xiàn)代化與城市重新規(guī)劃布局,一些超一線城市土地的利用率逐年增高,城市建筑物、構(gòu)筑物包括目前大力興建的地下管廊的建設(shè)密度不斷加大,超高層建筑物的基礎(chǔ)埋深基坑深度不斷加深,地下建筑物構(gòu)筑物之間距離越來越小,之前有學(xué)者研究表明,在此情況下,已經(jīng)不能繼續(xù)使用曾經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的經(jīng)典的土壓力計算方法,如果按之前方法計算,很可能造成大量的浪費(fèi)。本文主要針對現(xiàn)代建設(shè)中出現(xiàn)的擬建地下建筑與既有建筑距離很近時,有限土體土壓力的計算以及針對這種狀況下基坑設(shè)計優(yōu)化提出自己的方法,主要內(nèi)容包含以下幾個方面(1)在前人關(guān)于有限土體的研究基礎(chǔ)上,利用極限平衡理論的基本力學(xué)原理,通過建立考慮土體上部超載、既有建筑基礎(chǔ)反力等因素影響的有限土體計算模型,推導(dǎo)出粘性土與無粘性土情況下的有限土體土壓力公式以及特殊情況下的有限土體土壓力,并推導(dǎo)了滑裂角的關(guān)系式。(2)通過分析有限土體的實際情況,建立了更復(fù)雜更加符合現(xiàn)實的數(shù)值模型,并通過正交試驗分析得到了土壓力與諸多因素之間相應(yīng)的定量關(guān)系式。(3)通過理論推導(dǎo)公式與數(shù)值模型模擬兩種研究與驗證方法,分...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 半無限土體土壓力研究現(xiàn)狀
1.2.2 有限土體土壓力研究現(xiàn)狀
1.2.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 本文主要內(nèi)容
1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
2 有限土體土壓力計算的理論研究
2.1 引言
2.1.1 相關(guān)學(xué)者的研究方法
2.1.2 規(guī)范建議方法
2.2 無粘性土的有限土壓力公式推導(dǎo)
2.2.1 模型建立
2.2.2 建立方程
2.3 粘性土主動土壓力計算
2.3.1 研究背景
2.3.2 建立方程
2.4 有限土體滑裂角研究
2.5 特殊情況下的有限土體土壓力研究
2.6 本章小結(jié)
3 有限土體土壓力數(shù)值分析研究
3.1 引言
3.1.1 正交試驗簡介
3.1.2 有限元軟件與土體本構(gòu)選取
3.1.3 模型假定
3.1.4 模型基本設(shè)置與參數(shù)
3.2 正交試驗設(shè)計
3.2.1 基坑開挖深度
3.2.2 有限土體寬度
3.2.3 土體內(nèi)摩擦角
3.2.4 土體黏聚力
3.3 正交試驗結(jié)果整理
3.4 正交模擬試驗結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 有限土體土壓力計算方法對比研究
4.1 土體尺寸效應(yīng)對有限土體土壓力的影響
4.1.1 不同深度下的各種計算方法對比
4.1.2 不同寬度下的各種計算方法對比
4.1.3 有限土體寬度對于滑裂角的影響的理論分析
4.2 土體性質(zhì)對土壓力強(qiáng)度影響
4.2.1 土體內(nèi)摩擦角對有限土體土壓力影響
4.2.2 黏聚力對有限土體壓力影響
4.2.3 墻土摩擦角對有限土體土壓力影響
4.3 土體上部堆載對土壓力強(qiáng)度影響
4.4 相鄰建筑相對埋深比對有限土體土壓力的影響
4.5 本章小結(jié)
5 有限土體土壓力的驗證研究
5.1 引言
5.2 不同計算方法在實際工程中的直接對比
5.2.1 工程概況
5.2.2 明挖基坑數(shù)值模擬建模
5.2.3 數(shù)據(jù)結(jié)果與分析
5.3 不同計算方法在實際工程中的間接對比
5.3.1 車公廟站工程簡介
5.3.2 基本參數(shù)計算
5.3.3 不同方法土壓力計算
5.3.4 數(shù)值模擬建模
5.3.5 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 有限土體計算方法的工程應(yīng)用研究
6.1 引言
6.2 多因素影響基坑變形研究
6.2.1 正交試驗設(shè)計
6.2.2 正交試驗結(jié)果整理
6.2.3 正交模擬試驗結(jié)果分析
6.3 基于有限土體的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)正交試驗
6.3.1 數(shù)值模擬建模
6.3.2 正交試驗結(jié)果整理
6.3.3 正交模擬試驗結(jié)果分析
6.4 有限土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)匹配預(yù)測
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 進(jìn)一步的工作建議
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有限土體土壓力理論在異型深基坑工程中的應(yīng)用研究[J]. 王磊. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2017(05)
[2]曲線滑裂面下有限寬度填土主動土壓力計算[J]. 楊明輝,戴夏斌,趙明華,羅宏. 巖土力學(xué). 2017(07)
[3]Abaqus,Plaxis與GTS在模擬基坑開挖中的效果對比[J]. 張開偉,李志勇,張力峰. 山西建筑. 2017(08)
[4]基于ABAQUS和正交試驗法的基坑支護(hù)樁優(yōu)化[J]. 孫海霞,李冬敏,孔志鵬. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[5]基于ABAQUS的特殊雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)三維有限元模擬[J]. 許勝才,范秋雁,崔峰. 地下空間與工程學(xué)報. 2015(06)
[6]有限土體剛性擋墻平動模式被動土壓力試驗研究[J]. 應(yīng)宏偉,張金紅,王小剛,李冰河,朱偉. 巖土工程學(xué)報. 2016(06)
[7]復(fù)雜條件下地鐵上蓋綜合體基坑支護(hù)設(shè)計與施工[J]. 李冰河,劉興旺,曹國強(qiáng). 巖土工程學(xué)報. 2014(S1)
[8]地下連續(xù)墻變形影響因素分析[J]. 張柱,錢秋瑩,馮謙. 安徽建筑. 2014(05)
[9]軟土深基坑開挖地表沉降分析[J]. 張尚根,袁正如. 地下空間與工程學(xué)報. 2013(S1)
[10]有限土體主動土壓力計算的土拱效應(yīng)分析[J]. 楊明輝,汪羅成,趙明華. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(02)
博士論文
[1]上海中心大廈裙房深大基坑變形特性及盆式開挖技術(shù)研究[D]. 王旭軍.同濟(jì)大學(xué) 2014
[2]基坑開挖與降水對支護(hù)結(jié)構(gòu)受力及地面變形影響的研究[D]. 相興華.太原理工大學(xué) 2013
[3]基于變形控制的北京地鐵車站深基坑設(shè)計方法研究[D]. 李淑.北京交通大學(xué) 2013
[4]緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究[D]. 張國亮.中南大學(xué) 2012
[5]深基坑穩(wěn)定與變形的可靠性分析[D]. 趙延林.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及應(yīng)用研究[D]. 丁敏.重慶大學(xué) 2012
[7]軟土地區(qū)深基坑開挖對鄰近建筑物影響的三維有限元分析[D]. 李志偉.天津大學(xué) 2011
[8]軟土地區(qū)深基坑施工引起的變形及控制研究[D]. 丁勇春.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]臨近既有地下室基坑有限土體土壓力計算方法與數(shù)值模擬[D]. 寧源.湘潭大學(xué) 2017
[2]有限土體土壓力理論及其在工程中的應(yīng)用研究[D]. 楊銳銳.華東交通大學(xué) 2016
[3]墻后有限寬度無粘性土主動土壓力試驗及數(shù)值模擬[D]. 戴夏斌.湖南大學(xué) 2016
[4]狹小空間大規(guī)模深基坑施工對周邊環(huán)境影響研究[D]. 孫新.北京交通大學(xué) 2016
[5]有限土體對邊坡支擋結(jié)構(gòu)的作用及實例分析[D]. 伍振宇.南華大學(xué) 2015
[6]考慮有限土體及擋墻變位影響的土壓力試驗與理論研究[D]. 朱偉.浙江大學(xué) 2014
[7]黃土地區(qū)有限土壓力及其影響因素研究[D]. 任侃.西安建筑科技大學(xué) 2014
[8]緊鄰既有建筑基坑支護(hù)中幾個問題的研究[D]. 王洪亮.清華大學(xué) 2013
[9]考慮擋墻位移及有限土體影響的土壓力研究[D]. 鄭貝貝.浙江大學(xué) 2011
[10]有限土體土壓力作用下土釘支護(hù)計算方法研究[D]. 辛國臣.清華大學(xué) 2011
本文編號:2904042
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 半無限土體土壓力研究現(xiàn)狀
1.2.2 有限土體土壓力研究現(xiàn)狀
1.2.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 本文主要內(nèi)容
1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
2 有限土體土壓力計算的理論研究
2.1 引言
2.1.1 相關(guān)學(xué)者的研究方法
2.1.2 規(guī)范建議方法
2.2 無粘性土的有限土壓力公式推導(dǎo)
2.2.1 模型建立
2.2.2 建立方程
2.3 粘性土主動土壓力計算
2.3.1 研究背景
2.3.2 建立方程
2.4 有限土體滑裂角研究
2.5 特殊情況下的有限土體土壓力研究
2.6 本章小結(jié)
3 有限土體土壓力數(shù)值分析研究
3.1 引言
3.1.1 正交試驗簡介
3.1.2 有限元軟件與土體本構(gòu)選取
3.1.3 模型假定
3.1.4 模型基本設(shè)置與參數(shù)
3.2 正交試驗設(shè)計
3.2.1 基坑開挖深度
3.2.2 有限土體寬度
3.2.3 土體內(nèi)摩擦角
3.2.4 土體黏聚力
3.3 正交試驗結(jié)果整理
3.4 正交模擬試驗結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 有限土體土壓力計算方法對比研究
4.1 土體尺寸效應(yīng)對有限土體土壓力的影響
4.1.1 不同深度下的各種計算方法對比
4.1.2 不同寬度下的各種計算方法對比
4.1.3 有限土體寬度對于滑裂角的影響的理論分析
4.2 土體性質(zhì)對土壓力強(qiáng)度影響
4.2.1 土體內(nèi)摩擦角對有限土體土壓力影響
4.2.2 黏聚力對有限土體壓力影響
4.2.3 墻土摩擦角對有限土體土壓力影響
4.3 土體上部堆載對土壓力強(qiáng)度影響
4.4 相鄰建筑相對埋深比對有限土體土壓力的影響
4.5 本章小結(jié)
5 有限土體土壓力的驗證研究
5.1 引言
5.2 不同計算方法在實際工程中的直接對比
5.2.1 工程概況
5.2.2 明挖基坑數(shù)值模擬建模
5.2.3 數(shù)據(jù)結(jié)果與分析
5.3 不同計算方法在實際工程中的間接對比
5.3.1 車公廟站工程簡介
5.3.2 基本參數(shù)計算
5.3.3 不同方法土壓力計算
5.3.4 數(shù)值模擬建模
5.3.5 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 有限土體計算方法的工程應(yīng)用研究
6.1 引言
6.2 多因素影響基坑變形研究
6.2.1 正交試驗設(shè)計
6.2.2 正交試驗結(jié)果整理
6.2.3 正交模擬試驗結(jié)果分析
6.3 基于有限土體的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)正交試驗
6.3.1 數(shù)值模擬建模
6.3.2 正交試驗結(jié)果整理
6.3.3 正交模擬試驗結(jié)果分析
6.4 有限土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)匹配預(yù)測
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 進(jìn)一步的工作建議
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有限土體土壓力理論在異型深基坑工程中的應(yīng)用研究[J]. 王磊. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2017(05)
[2]曲線滑裂面下有限寬度填土主動土壓力計算[J]. 楊明輝,戴夏斌,趙明華,羅宏. 巖土力學(xué). 2017(07)
[3]Abaqus,Plaxis與GTS在模擬基坑開挖中的效果對比[J]. 張開偉,李志勇,張力峰. 山西建筑. 2017(08)
[4]基于ABAQUS和正交試驗法的基坑支護(hù)樁優(yōu)化[J]. 孫海霞,李冬敏,孔志鵬. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[5]基于ABAQUS的特殊雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)三維有限元模擬[J]. 許勝才,范秋雁,崔峰. 地下空間與工程學(xué)報. 2015(06)
[6]有限土體剛性擋墻平動模式被動土壓力試驗研究[J]. 應(yīng)宏偉,張金紅,王小剛,李冰河,朱偉. 巖土工程學(xué)報. 2016(06)
[7]復(fù)雜條件下地鐵上蓋綜合體基坑支護(hù)設(shè)計與施工[J]. 李冰河,劉興旺,曹國強(qiáng). 巖土工程學(xué)報. 2014(S1)
[8]地下連續(xù)墻變形影響因素分析[J]. 張柱,錢秋瑩,馮謙. 安徽建筑. 2014(05)
[9]軟土深基坑開挖地表沉降分析[J]. 張尚根,袁正如. 地下空間與工程學(xué)報. 2013(S1)
[10]有限土體主動土壓力計算的土拱效應(yīng)分析[J]. 楊明輝,汪羅成,趙明華. 建筑結(jié)構(gòu). 2013(02)
博士論文
[1]上海中心大廈裙房深大基坑變形特性及盆式開挖技術(shù)研究[D]. 王旭軍.同濟(jì)大學(xué) 2014
[2]基坑開挖與降水對支護(hù)結(jié)構(gòu)受力及地面變形影響的研究[D]. 相興華.太原理工大學(xué) 2013
[3]基于變形控制的北京地鐵車站深基坑設(shè)計方法研究[D]. 李淑.北京交通大學(xué) 2013
[4]緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究[D]. 張國亮.中南大學(xué) 2012
[5]深基坑穩(wěn)定與變形的可靠性分析[D]. 趙延林.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]深基坑支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及應(yīng)用研究[D]. 丁敏.重慶大學(xué) 2012
[7]軟土地區(qū)深基坑開挖對鄰近建筑物影響的三維有限元分析[D]. 李志偉.天津大學(xué) 2011
[8]軟土地區(qū)深基坑施工引起的變形及控制研究[D]. 丁勇春.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]臨近既有地下室基坑有限土體土壓力計算方法與數(shù)值模擬[D]. 寧源.湘潭大學(xué) 2017
[2]有限土體土壓力理論及其在工程中的應(yīng)用研究[D]. 楊銳銳.華東交通大學(xué) 2016
[3]墻后有限寬度無粘性土主動土壓力試驗及數(shù)值模擬[D]. 戴夏斌.湖南大學(xué) 2016
[4]狹小空間大規(guī)模深基坑施工對周邊環(huán)境影響研究[D]. 孫新.北京交通大學(xué) 2016
[5]有限土體對邊坡支擋結(jié)構(gòu)的作用及實例分析[D]. 伍振宇.南華大學(xué) 2015
[6]考慮有限土體及擋墻變位影響的土壓力試驗與理論研究[D]. 朱偉.浙江大學(xué) 2014
[7]黃土地區(qū)有限土壓力及其影響因素研究[D]. 任侃.西安建筑科技大學(xué) 2014
[8]緊鄰既有建筑基坑支護(hù)中幾個問題的研究[D]. 王洪亮.清華大學(xué) 2013
[9]考慮擋墻位移及有限土體影響的土壓力研究[D]. 鄭貝貝.浙江大學(xué) 2011
[10]有限土體土壓力作用下土釘支護(hù)計算方法研究[D]. 辛國臣.清華大學(xué) 2011
本文編號:2904042
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