支撑参数对支护结构和墙后土体变形影响的分析研究

论文题目: 支撑参数对支护结构和墙后土体变形影响的分析研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 戚向明

导师: 孟少平,张尚根

关键词: 修正剑桥模型,二维平面有限元,深基坑开挖,预应力

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 以扩展后的修正剑桥模型为土体本构关系,在土体和支护之间采用接触加摩擦的处理办法,采用ABAQUS通用有限元程序,用二维平面有限元法模拟计算了墙后存在建筑物荷载与不存在建筑物荷载两种情况下不同开挖阶段的基坑支护变形、墙后土体沉降、坑内土体隆起和支撑轴力的变化。有限元计算结果与实测结果的比较表明,离墙距离9m的普通六层浅基民用建筑,其附加荷载对基坑支护水平位移增大50%左右;对墙后土体最大土表沉降增大200%左右;对支撑最大轴力增大40%左右。因此,建筑物附加荷载对基坑支护位移变形的影响和对环境的影响是不可忽视的。有限元可以考虑基坑开挖过程中的复杂边界条件和荷载,而若能选取合理的土体本构模型与计算参数,则可以较好的模拟实际的施工工况,取得比较符合实际的结果。在上述模型的基础上,通过对第一道支撑的预应力和刚度进行组合计算与比较,得出基坑支护的变形和墙后土体沉降对第一道支撑的预应力非常敏感,但对其刚度却不敏感的结论;通过在基坑开挖后期补加第一道支撑预应力的有限元计算表明,没有必要在基坑开挖后期第一道支撑轴力降低到零的情况下补加预应力;同时通过对第二、三、四道支撑的预应力和刚度进行组合计算与比较,得出增大这几道支撑的预应力将减少基坑支护的变形和墙后土体的沉降;这几道支撑刚度过小将导致过大的基坑支护变形和墙后土体沉降,但支撑刚度过大对减少基坑支护变形和墙后土体沉降的影响非常有限。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 软土地区基坑工程的特点

1.3 地下连续墙的特点

1.4 基坑支护结构设计计算的现状及存在的问题

1.5 国内外研究现状

1.6 本文的主要工作内容与研究方法

1.6.1 本文的研究范围

1.6.2 本文的研究思路

1.6.3 本文的主要工作

第二章 土体的本构关系

2.1 引言

2.2 基本弹塑性模型理论

2.2.1 破坏准则

2.2.2 屈服准则

2.2.3 流动规则

2.2.4 硬化规律

2.2.5 弹塑性应力应变的关系

2.3 剑桥模型

2.3.1 状态边界面

2.3.2 弹性墙

2.3.3 弹性能与塑性能

2.3.4 屈服函数

2.3.5 状态边界面函数

2.3.6 修正剑桥模型

2.3.7 扩展后的修正剑桥模型

第三章 有限元模型的建立

3.1 工程概况

3.1.1 车站设计概况

3.1.2 工程地质条件

3.1.3 周围建筑物情况

3.2 基坑支护计算模型建立的基本假定

3.3 基坑支护模型的建立

3.4 设计参数的选用

3.5 通用有限元程序ABAQUS 介绍

3.5.1 引言

3.5.2 ABAQUS 程序概述

3.5.3 ABAQUS 基本模块介绍

3.5.4 ABAQUS 功能简介

3.5.5A ABAQUS 中非线性问题的处理

3.6 本章小结

第四章 有限元计算结果与实测结果的比较与分析

4.1 有限元计算结果简介

4.2 支护水平位移计算结果与实测结果的比较与分析

4.3 墙后土体沉降计算结果与实测结果的比较与分析

4.4 坑内土体隆起计算结果分析

4.5 支撑轴力计算结果与实测结果的比较与分析

4.6 本章小结

第五章 支撑参数对支护变形和墙后土体沉降的影响

5.1 支撑预应力对支护变形和墙后土体沉降的影响

5.1.1 变化第一道支撑中的预应力值对基坑支护变形与墙后土体沉降影响的分析

5.1.2 变化第二、三、四道支撑中的预应力值对基坑支护变形与墙后土体沉降影响的分析

5.1.3 对第一道支撑补加预应力对基坑支护变形与墙后土体沉降影响的分析

5.2 支撑刚度对支护变形和墙后土体沉降的影响

5.2.1 变化第一道支撑刚度对支护变形和墙后土体沉降的影响

5.2.2 变化第二、三、四道支撑刚度对支护变形和墙后土体沉降的影响

5.3 本章小结

第六章 结语

6.1 全文小结

6.2 体会与展望

致谢

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发布时间: 2007-06-11

参考文献

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