隨著地下空間的開發(fā)和利用,地下結(jié)構(gòu)的浮力問題越來越突出。大量工程實(shí)踐表明,按照阿基米德原理計(jì)算的地下結(jié)構(gòu)浮力有所高估。因此目前地下結(jié)構(gòu)浮力計(jì)算方法是對阿基米德公式進(jìn)行折減,進(jìn)而折減系數(shù)如何科學(xué)合理取值成為有待解決的問題,這不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性,而且影響著工程工期、造價(jià)及設(shè)計(jì)方案等。在此背景下,本文采取將理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬三者相結(jié)合的方法,對地下結(jié)構(gòu)浮力折減系數(shù)取值方法展開了系統(tǒng)的研究,為地下結(jié)構(gòu)浮力計(jì)算提供參考。本文主要內(nèi)容及研究成果如下:（1）理論分析方面:從微觀及宏觀層次介紹了地下結(jié)構(gòu)浮力作用機(jī)理;討論了不同地層中地下結(jié)構(gòu)浮力,分析了折減系數(shù)η與地基土結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)（孔隙率n、滲透系數(shù)k、干密度ρ_d）間的關(guān)聯(lián)性,為模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。（2）室內(nèi)試驗(yàn)方面:提出了一套滲流路徑完整的浮力測量系統(tǒng),該系統(tǒng)可消除側(cè)壁摩阻力及基底負(fù)壓力、并可準(zhǔn)確判斷模型箱起浮瞬間。利用該系統(tǒng)準(zhǔn)確判定了飽和碎石、紅砂巖、粉質(zhì)粘土中的模型箱浮起瞬間,得到了模型箱在這三種地基中受到的實(shí)際浮力,并最終得出其浮力折減系數(shù)分別為0.988、0.470、0.744。試驗(yàn)中,飽和碎... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

某地下車庫上浮處理示意圖

土的

全日制工程碩士學(xué)位論文11第2章地下結(jié)構(gòu)浮力作用機(jī)理2.1引言浮力問題最早是由古希臘哲學(xué)家阿基米德提出來的，可謂靜水力學(xué)的經(jīng)典問題，從古至今一直被沿用。在日常生活中，只要遇到浮力問題，我們就會(huì)馬上想到阿基米德原理。然而，該原理也有它的適用范圍。對于地下結(jié)構(gòu)而言，處于靜水中與飽和土中，浮力應(yīng)該是存在區(qū)別的。在飽和土中，地下結(jié)構(gòu)浮力是由水-土顆粒-地下結(jié)構(gòu)相互作用產(chǎn)生的；相對于在單一介質(zhì)的水中，該浮力問題就變的更為復(fù)雜。本章著重就土的微觀結(jié)構(gòu)及成分間相互作用、土中孔隙及水的類型、浮力作用下的流固耦合理論、地下結(jié)構(gòu)浮力狀態(tài)分類和浮力折減系數(shù)與土體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性分析作簡要闡述，為后續(xù)的模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。2.2土的微觀結(jié)構(gòu)及成分間相互作用浮力作用機(jī)理需要從微觀層次出發(fā)去研究，這種作用機(jī)制依賴土體微觀結(jié)構(gòu)中的組構(gòu)方式以及成分之間的分子及原子間的化學(xué)鍵的聯(lián)結(jié)能力。土的微觀結(jié)構(gòu)包括單粒組構(gòu)、蜂窩組構(gòu)及絮狀組構(gòu)；土體成分間的相互作用包括顆粒與顆粒之間的相互作用、顆粒與水之間的相互作用。2.2.1土的微觀結(jié)構(gòu)1925年Terzaghi提出了土的微觀結(jié)構(gòu)的概念。1938年Kubiena給微觀結(jié)構(gòu)以確切的定義，并且解釋了土的骨架排列方式、土的結(jié)構(gòu)-土的基質(zhì)及其相互間的關(guān)系。a)單粒組構(gòu)b)峰窩狀組構(gòu)c)絮狀組構(gòu)圖2.1土的組構(gòu)示意圖1964年Brewer對土的微觀結(jié)構(gòu)的概念進(jìn)一步完善。Mitchell[70-71]曾指出：土的微觀結(jié)構(gòu)能很好的反映土的組成成分以及土的歷史等；土的結(jié)構(gòu)包括：幾何特征和力學(xué)特征。幾何特征主要指土的孔隙特點(diǎn)、土顆粒組構(gòu)和自身形態(tài)等；土的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3398187