块基型泵站折线式底板地基反力分析研究

论文摘要

泵站底板地基反力的分布是工程设计人员较为关心的问题,大型块基型泵站底板形式一般采用“折线式底板”,此类底板地基反力分布较为复杂,可参考资料也不多,工程中常参照平底板地基反力分布规律进行计算,这样,往往造成基础设计计算不尽合理。因此,大型块基型泵站“折线式底板”地基反力分布规律的分析研究对工程设计很有必要。本文完成的工作内容如下:1)分析了块基型泵站站房、底板的结构特点,并说明了泵站设计规范中对平底板地基反力的计算方法,对徐州解台泵站“折线式底板”地基反力按平底板计算方法进行简化计算,得到了各测点的工程简化计算值;2)结合南水北调徐州解台泵站《双向荷载作用泵站整体稳定及土体压力分布测试研究》项目,对测试与研究方案,仪器的选择、埋设及仪器的保护和测试进行了探讨。在施工期和完建期进行了多次测试,得到了徐州解台泵站“折线式底板”下各测点的实测值,分析了徐州解台泵站“折线式底板”下地基反力的分布规律。3)对徐州解台泵站“折线式底板”地基反力的工程简化计算、现场测试、有限元数值模拟三个方面的结果进行了较为全面的分析、对比,并得出了相关结论。4)应用Plaxis有限元计算软件进行“折线式底板”地基反力分布规律的数值模拟,并就影响地基反力的诸多因素,如底板厚度、上部荷载、地质情况、底板两端倾斜角度等进行了分析研究。对“折线式底板”地基反力的分布规律的分析研究具有一定的工程实用价值,对类似基础的工程设计计算能起到一定的指导和借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 地基反力的分布规律
• 1.3.1 弹性基础地基反力分布
• 1.3.2 柔性基础下地基反力分布
• 1.3.3 刚性基础地基反力分布
• 1.4 研究内容
• 1.5 研究方法
• 1.6 本章小结
• 2 块基型泵站折线式底板地基反力工程简化计算
• 2.1 块基型泵站结构特点
• 2.2 块基型泵站底板结构形式
• 2.3 泵站底板地基反力计算
• 2.3.1 平底板地基反力计算
• 2.3.2 折线式底板地基反力工程简化计算
• 2.4 徐州解台泵站底板反力工程简化计算
• 2.4.1 工程概况
• 2.4.2 地基反力工程简化计算
• 2.5 本章小结
• 3 块基型泵站折线式底板地基反力测试分析
• 3.1 测试方案
• 3.1.1 测试仪器及率定
• 3.1.2 试验仪器安装
• 3.1.3 仪器的保护与测试
• 3.2 底板地基反力实测数据分析
• 3.2.1 可靠性分析
• 3.2.2 测试数据分析
• 3.2.3 地基反力的测定结果分析
• 3.3 块基型泵站折线式底板地基反力实测结论
• 3.4 本章小结
• 4 徐州解台泵站折线式底板地基反力有限元分析
• 4.1 有限元简介
• 4.2 有限元法在水利工程中的应用
• 4.3 商用有限元分析软件 Plaxis 简介
• 4.4 徐州解台泵站折线式底板有限元分析计算
• 4.4.1 地质情况
• 4.4.2 计算基本参数
• 4.4.3 底板受力情况简化
• 4.4.4 底板有限元数值计算
• 4.4.5 计算结果分析
• 4.5 有限元计算、现场实测和工程简化计算结果的对比分析
• 4.5.1 实测值与工程简化计算值比较
• 4.5.2 实测值与数值模拟值比较
• 4.6 本章小结
• 5 块基型泵站折线式底板地基反力数值分析
• 5.1 数值模拟试验方案
• 5.1.1 模型的建立
• 5.1.2 计算的基本参数
• 5.2 底板有限元数值模拟分析
• 5.2.1 计算方案设计
• 5.2.2 底板刚度的影响
• 5.2.3 上部荷载的影响
• 5.2.4 地质情况的影响
• 5.2.5 底板两端倾斜角度的影响
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢