凍融作用對(duì)季凍區(qū)基坑排樁影響研究
本文關(guān)鍵詞:凍融作用對(duì)季凍區(qū)基坑排樁影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來基坑工程規(guī)模越來越大,工期也越來越長(zhǎng),許多基坑涉及到越冬的問題,尤其在季凍區(qū)不僅涉及到土體凍脹工程,還包括春季土體融化的作用過程,使得基坑工程經(jīng)歷復(fù)雜的凍融循環(huán)作用。相關(guān)技術(shù)問題亟待解決,相關(guān)研究?jī)?nèi)容具有重要的研究意義和工程實(shí)用價(jià)值。因此,本文選取應(yīng)用較廣泛的排樁支護(hù)方式,開展季凍區(qū)凍融作用對(duì)基坑排樁支護(hù)影響的研究工作,主要成果如下:一、詳細(xì)總結(jié)了凍融作用對(duì)基坑工程影響的國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀。二、結(jié)合已有理論研究成果,分析了排樁基坑的凍融作用受力變形特性、破壞方式及其影響因素。三、詳細(xì)闡述了FLAC3D應(yīng)用于模擬分析基坑凍融作用影響模擬分析所需的基本理論、方法及步驟。四、數(shù)值模擬分析結(jié)果表明:隨凍脹時(shí)間增加、凍脹溫度的降低,凍深逐漸增加;樁頂位移不斷變大;樁后所受水平作用力整體在增大;錨桿軸力值逐漸增大。當(dāng)氣溫回升凍土融化時(shí),凍深溫度線上移,最后整個(gè)模型處于正溫;樁頂位移仍然增加,但位移增長(zhǎng)速率要明顯小于凍脹階段的樁頂位移增長(zhǎng)速率;樁后所受水平作用力小于未凍脹時(shí)的土壓力值;錨桿軸力不斷減小。通過對(duì)比已有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果,一定程度上驗(yàn)證了該數(shù)值模擬方法的可靠性。五、影響因素研究成果表明:在凍脹和融化階段中,溫度越低,樁體位移越大;土顆粒越細(xì),對(duì)凍脹作用越敏感,樁體位移越大;含水量越高,樁體位移越大。通過限定樁體位移克服樁后所受的水平力受樁體位移的影響,得出在凍脹階段和融化階段是溫度越低,樁后所受的水平力越大,凍脹力越大;凍脹階段顆粒越細(xì),土體越易凍脹,產(chǎn)生的凍脹力就越大,融化階段凍脹力是黏土最大,粉土最小;凍脹階段含水量越高,土體越易凍脹,產(chǎn)生的凍脹力就越大,融化階段為土體含水量越高凍脹力越小,土體含水量越低凍脹力越大。
【關(guān)鍵詞】:凍融作用 排樁支護(hù) 凍脹力 FLAC3D 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU753
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 選題背景及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 凍土及凍脹機(jī)理的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 凍融對(duì)支擋結(jié)構(gòu)影響研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容16-17
- 第2章 基坑排樁受凍融影響理論分析17-26
- 2.1 基坑排樁受凍融影響規(guī)律及其破壞形式17-18
- 2.2 基坑排樁凍融影響因素分析18-23
- 2.2.1 基坑凍融影響內(nèi)因18-21
- 2.2.2 基坑凍融影響外因21-23
- 2.3 排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平凍脹力23-24
- 2.4 排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的凍融變形24-26
- 第3章 FLAC3D在凍融基坑模擬分析中的應(yīng)用26-38
- 3.1 FLAC3D軟件基本簡(jiǎn)介26-27
- 3.2 有限差分原理27-28
- 3.2.1 有限差分法27-28
- 3.2.2 混合離散法28
- 3.3 本構(gòu)模型28-31
- 3.3.1 空模型28
- 3.3.2 各項(xiàng)同性彈性模型28-29
- 3.3.3 摩爾-庫倫模型29-31
- 3.4 建模方式31-35
- 3.4.1 單元實(shí)體建模31-32
- 3.4.2 結(jié)構(gòu)單元建模32-35
- 3.5 熱力學(xué)模塊35-37
- 3.6 本章小結(jié)37-38
- 第4章 凍融作用對(duì)基坑排樁影響數(shù)值模擬研究38-59
- 4.1 基本模型建立38-39
- 4.2 本構(gòu)模型及邊界條件39-40
- 4.2.1 本構(gòu)模型的選擇39
- 4.2.2 力學(xué)邊界條件39
- 4.2.3 溫度邊界條件39-40
- 4.3 材料參數(shù)確定40-42
- 4.3.1 物理力學(xué)參數(shù)40-42
- 4.3.2 熱力學(xué)參數(shù)42
- 4.4 模擬計(jì)算步驟42-43
- 4.5 計(jì)算結(jié)果及分析43-57
- 4.5.1 溫度場(chǎng)結(jié)果分析43-46
- 4.5.2 位移場(chǎng)結(jié)果分析46-49
- 4.5.3 樁后應(yīng)力結(jié)果分析49-52
- 4.5.4 錨桿軸力結(jié)果分析52-56
- 4.5.5 基坑破壞機(jī)理分析56-57
- 4.6 本章小結(jié)57-59
- 第5章 不同因素對(duì)凍融基坑排樁影響研究59-76
- 5.1 基本模型與實(shí)施方案59-61
- 5.1.1 基本模型59-60
- 5.1.2 實(shí)施方案60-61
- 5.2 溫度對(duì)凍融基坑排樁的影響研究61-65
- 5.2.1 凍融后排樁受力分析61-64
- 5.2.2 凍融后排樁變形分析64-65
- 5.3 土性對(duì)凍融基坑排樁的影響研究65-70
- 5.3.1 凍融后排樁受力分析65-68
- 5.3.2 凍融后排樁變形分析68-70
- 5.4 土體含水量對(duì)凍融基坑排樁的影響研究70-74
- 5.4.1 凍融后排樁受力分析70-73
- 5.4.2 凍融后排樁變形分析73-74
- 5.5 本章小結(jié)74-76
- 結(jié)論與展望76-78
- 一、結(jié)論76-77
- 二、展望77-78
- 參考文獻(xiàn)78-82
- 研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-83
- 致謝83-85
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,本文編號(hào):480859
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