考慮有限土體及擋墻變位影響的土壓力試驗(yàn)與理論研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 20:42
隨著城市建設(shè)的發(fā)展,地下空間被廣泛利用,地下建(構(gòu))筑物越來(lái)越密集。很多支擋工程中出現(xiàn)擋墻前后填土寬度有限的情況,例如臨近既有地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、臨近基巖面的邊坡?lián)跬翂、地鐵車站狹窄基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)等。經(jīng)典庫(kù)倫或朗肯土壓力理論,均假定剛性擋土墻平動(dòng)且達(dá)到極限狀態(tài)、擋墻后土體為半無(wú)限體,顯然對(duì)于以上情形并不適用。本文針對(duì)有限土體的土壓力問(wèn)題,考慮擋墻變位模式和大小,開(kāi)展模型試驗(yàn)和理論研究,主要工作和結(jié)論如下:1.針對(duì)有限土體土壓力問(wèn)題研制了1g縮尺模型試驗(yàn)裝置,試驗(yàn)可以考慮墻后填土寬度、擋墻變位模式及變位大小等因素對(duì)土壓力的影響。并將顆粒圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)應(yīng)用于模型試驗(yàn)中,對(duì)墻后土體變形進(jìn)行可視化觀察,以研究土體變形、滑裂面發(fā)展規(guī)律。2.進(jìn)行了四組不同n(墻后土體寬度與墻高比值)的T(平動(dòng))模式主動(dòng)土壓力試驗(yàn),分析表明:土壓力受擋墻位移和n影響顯著,呈非線性分布;隨著擋墻位移的增大,土壓力逐漸由靜止土壓力減小到極限主動(dòng)土壓力,墻后形成一道通過(guò)墻踵的滑裂面,極限土壓力與已有理論解吻合較好:隨著n的增大,相同位移下土壓力逐漸增大,滑裂面傾角逐漸減;當(dāng)n≥ncr時(shí),極限主動(dòng)土壓力接近庫(kù)倫主動(dòng)...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
顆分曲線
試驗(yàn)在自制模型箱內(nèi)進(jìn)行,模型箱內(nèi)部尺寸為:2.1ni (長(zhǎng))xO.Sni (寬)xl.2m (高),如圖2.2所示。模型箱框架由不銹角鋼、槽鋼輝接而成,并揮接在不銹鋼底板上,不銹鋼底板焊接在10cm高長(zhǎng)方體鋼框架上。兩側(cè)為20mm厚鋼化坡璃嵌固在模型箱框架內(nèi),并用密封膠密封,便于試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)墻后土體變形進(jìn)行可視化觀察和后期變形規(guī)律分析。在兩邊鋼化坡璃外側(cè)中間各輝接設(shè)置了一塊扇鋼,同時(shí)在模型箱頂部拉結(jié)兩根可移動(dòng)鋼條,限制模型箱側(cè)向變形,保證研究問(wèn)題為平面應(yīng)變和模型箱的整體穩(wěn)定性。距離模型箱前端不同距離,在框架的四個(gè)角上設(shè)置固定卡位,共設(shè)置了 8道
土壓力盒連接線從孔槽中引出,具體位置參見(jiàn)土壓力盒布置圖。I -moZ 1_圖2.3擋墻結(jié)構(gòu)及土壓力盒埋置位置圖2.3.3加載裝置為了模擬不同擋墻變位摸式,有兩套5t的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分別對(duì)擋墻施加水平荷載。每套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、升降絲桿和變頻器組成,其中調(diào)節(jié)變頻器可以控制升降絲桿升降速率,兩套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以獨(dú)立工作,并通過(guò)上下兩根升降絲桿推拉擋墻移動(dòng)。升降絲桿與稱重傳感器連接再與擋墻螺檢連接,活動(dòng)螺栓可在沿絲桿伸縮方向豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),保證擋墻不同變位模式的實(shí)現(xiàn)。上下兩根升降絲桿分別作用在擋墻中心線1/3墻高處。兩套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)固定安裝在后端反力架上,反力架為鋼結(jié)構(gòu),斷面呈直角梯形,輝接在底部鋼框架上,兩條正方形空心鋼管分別連接反力架和試驗(yàn)室墻體,保證反力架的穩(wěn)定性。整個(gè)加載裝置如圖2.4所示。16
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非極限狀態(tài)擋土墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 胡俊強(qiáng),張永興,陳林,陳建功. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]砂土中剛性擋墻不同主動(dòng)變位模式任意位移土壓力計(jì)算[J]. 應(yīng)宏偉,鄭貝貝. 工程力學(xué). 2012(11)
[3]狹窄黏性填土剛性擋墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 應(yīng)宏偉,朱偉,黃東,謝新宇,李冰河. 巖土工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[4]考慮位移的柔性擋墻上土壓力計(jì)算[J]. 李鏡培,馬原,饒平平. 巖土力學(xué). 2012(10)
[5]平移模式下?lián)鯄Ψ菢O限土壓力計(jì)算方法[J]. 楊慶光,劉杰,何杰,羅善煌. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]考慮鄰近地下室外墻側(cè)壓力影響的平動(dòng)模式擋土墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 應(yīng)宏偉,黃東,謝新宇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[7]顆粒圖像測(cè)速技術(shù)在離心試驗(yàn)變形分析中的應(yīng)用[J]. 張敏,吳宏偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[8]非極限主動(dòng)土壓力計(jì)算方法初探[J]. 盧坤林,楊揚(yáng). 巖土力學(xué). 2010(02)
[9]考慮位移影響的主動(dòng)土壓力近似計(jì)算方法[J]. 盧坤林,楊揚(yáng). 巖土力學(xué). 2009(02)
[10]不同位移模式剛性擋墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 彭述權(quán),劉愛(ài)華,樊玲. 巖土工程學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]擋土墻上土壓力的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 陳頁(yè)開(kāi).浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]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
[2]臨近既有地下室擋土墻主動(dòng)土壓力研究[D]. 黃東.浙江大學(xué) 2010
[3]剛性與柔性擋墻的土壓力研究[D]. 蔡奇鵬.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3027959
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
顆分曲線
試驗(yàn)在自制模型箱內(nèi)進(jìn)行,模型箱內(nèi)部尺寸為:2.1ni (長(zhǎng))xO.Sni (寬)xl.2m (高),如圖2.2所示。模型箱框架由不銹角鋼、槽鋼輝接而成,并揮接在不銹鋼底板上,不銹鋼底板焊接在10cm高長(zhǎng)方體鋼框架上。兩側(cè)為20mm厚鋼化坡璃嵌固在模型箱框架內(nèi),并用密封膠密封,便于試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)墻后土體變形進(jìn)行可視化觀察和后期變形規(guī)律分析。在兩邊鋼化坡璃外側(cè)中間各輝接設(shè)置了一塊扇鋼,同時(shí)在模型箱頂部拉結(jié)兩根可移動(dòng)鋼條,限制模型箱側(cè)向變形,保證研究問(wèn)題為平面應(yīng)變和模型箱的整體穩(wěn)定性。距離模型箱前端不同距離,在框架的四個(gè)角上設(shè)置固定卡位,共設(shè)置了 8道
土壓力盒連接線從孔槽中引出,具體位置參見(jiàn)土壓力盒布置圖。I -moZ 1_圖2.3擋墻結(jié)構(gòu)及土壓力盒埋置位置圖2.3.3加載裝置為了模擬不同擋墻變位摸式,有兩套5t的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分別對(duì)擋墻施加水平荷載。每套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、升降絲桿和變頻器組成,其中調(diào)節(jié)變頻器可以控制升降絲桿升降速率,兩套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以獨(dú)立工作,并通過(guò)上下兩根升降絲桿推拉擋墻移動(dòng)。升降絲桿與稱重傳感器連接再與擋墻螺檢連接,活動(dòng)螺栓可在沿絲桿伸縮方向豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),保證擋墻不同變位模式的實(shí)現(xiàn)。上下兩根升降絲桿分別作用在擋墻中心線1/3墻高處。兩套電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)固定安裝在后端反力架上,反力架為鋼結(jié)構(gòu),斷面呈直角梯形,輝接在底部鋼框架上,兩條正方形空心鋼管分別連接反力架和試驗(yàn)室墻體,保證反力架的穩(wěn)定性。整個(gè)加載裝置如圖2.4所示。16
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非極限狀態(tài)擋土墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 胡俊強(qiáng),張永興,陳林,陳建功. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]砂土中剛性擋墻不同主動(dòng)變位模式任意位移土壓力計(jì)算[J]. 應(yīng)宏偉,鄭貝貝. 工程力學(xué). 2012(11)
[3]狹窄黏性填土剛性擋墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 應(yīng)宏偉,朱偉,黃東,謝新宇,李冰河. 巖土工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[4]考慮位移的柔性擋墻上土壓力計(jì)算[J]. 李鏡培,馬原,饒平平. 巖土力學(xué). 2012(10)
[5]平移模式下?lián)鯄Ψ菢O限土壓力計(jì)算方法[J]. 楊慶光,劉杰,何杰,羅善煌. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]考慮鄰近地下室外墻側(cè)壓力影響的平動(dòng)模式擋土墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 應(yīng)宏偉,黃東,謝新宇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[7]顆粒圖像測(cè)速技術(shù)在離心試驗(yàn)變形分析中的應(yīng)用[J]. 張敏,吳宏偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[8]非極限主動(dòng)土壓力計(jì)算方法初探[J]. 盧坤林,楊揚(yáng). 巖土力學(xué). 2010(02)
[9]考慮位移影響的主動(dòng)土壓力近似計(jì)算方法[J]. 盧坤林,楊揚(yáng). 巖土力學(xué). 2009(02)
[10]不同位移模式剛性擋墻主動(dòng)土壓力研究[J]. 彭述權(quán),劉愛(ài)華,樊玲. 巖土工程學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]擋土墻上土壓力的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 陳頁(yè)開(kāi).浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]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
[2]臨近既有地下室擋土墻主動(dòng)土壓力研究[D]. 黃東.浙江大學(xué) 2010
[3]剛性與柔性擋墻的土壓力研究[D]. 蔡奇鵬.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3027959
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