內(nèi)撐式基坑變形分析的改進(jìn)MSD法和參數(shù)分析研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-03 04:48
隨著地下空間開發(fā)利用進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時(shí)期,高層建筑的地下室、地鐵、隧道、地下商業(yè)街和共同溝等基礎(chǔ)建設(shè)產(chǎn)生了大量“深、長、大、非對(duì)稱”等復(fù)雜基坑,這些基坑的設(shè)計(jì)理論研究大大滯后于實(shí)際工程,其設(shè)計(jì)計(jì)算缺乏相應(yīng)的規(guī)范指導(dǎo)。鑒于大量的復(fù)雜基坑出現(xiàn)在實(shí)際工程中,加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜基坑的理論研究是基坑工程中最重要的研究課題之一。本文采用MSD法這種基坑變形計(jì)算方法展開這方面的研究。本文首先對(duì)現(xiàn)有MSD法進(jìn)行改進(jìn),包括對(duì)塑性變形機(jī)制,變形影響波長,土體不排水抗剪強(qiáng)度,土體抗剪強(qiáng)度調(diào)動(dòng)系數(shù)和土體剪應(yīng)變的表達(dá)式的改進(jìn)以及采用迭代計(jì)算基坑變形的MSD解;其次,對(duì)改進(jìn)MSD法進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,參數(shù)包括虛擬固定點(diǎn)位置參數(shù)、開挖深度的影響范圍參數(shù)、圍護(hù)樁抗彎剛度和支撐剛度、土體內(nèi)摩擦角以及土體抗剪強(qiáng)度參數(shù);再次,改進(jìn)荷載非對(duì)稱基坑的計(jì)算模型,利用彈性地基梁法求得荷載非對(duì)稱引起的基坑非對(duì)稱變形,進(jìn)而得到荷載非對(duì)稱基坑變形的改進(jìn)MSD法解;最后,對(duì)荷載非對(duì)稱基坑進(jìn)行影響因素分析,分析的超載影響因素包括超載大小、距坑邊的距離、分布范圍以及施作時(shí)機(jī)。通過上述研究,主要得到以下結(jié)論和研究成果。1、相比于傳統(tǒng)MSD法,本文改進(jìn)的M...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 基坑變形計(jì)算的傳統(tǒng)方法
1.2.2 基坑變形計(jì)算的新方法
1.3 當(dāng)前研究工作所存在的問題
1.4 本文研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第2章 內(nèi)撐式對(duì)稱基坑變形求解的改進(jìn)MSD法
2.1 引言
2.2 MSD法基本理論
2.2.1 基坑增量變形機(jī)制
2.2.2 外力做功
2.2.3 內(nèi)力做功
2.2.4 基坑體系能量守恒
2.3 MSD法的改進(jìn)
2.3.1 增量變形機(jī)制的改進(jìn)
2.3.2 變形影響波長的改進(jìn)
2.3.3 各向異性不排水抗剪強(qiáng)度的改進(jìn)
2.3.4 土體抗剪強(qiáng)度調(diào)動(dòng)系數(shù)和剪應(yīng)變關(guān)系式的改進(jìn)
2.3.5 樁撐剛度協(xié)同迭代計(jì)算的改進(jìn)
2.4 改進(jìn)的MSD法理論推導(dǎo)
2.4.1 水平和豎向增量變形函數(shù)
2.4.2 基坑系統(tǒng)總外力增量
2.4.3 基坑系統(tǒng)總內(nèi)力做功的增量
2.4.4 基坑的變形計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)MSD法求解對(duì)稱基坑變形的參數(shù)敏感性分析
3.1 引言
3.2 工程概況
3.3 對(duì)比驗(yàn)證
3.3.1 改進(jìn)MSD法的參數(shù)計(jì)算
3.3.1.1 變形影響波長
3.3.1.2 土體抗剪強(qiáng)度公式
3.3.1.3 土體的應(yīng)力應(yīng)變曲線函數(shù)
3.3.2 改進(jìn)MSD法的變形計(jì)算
3.3.2.1 工況二基坑的變形計(jì)算
3.3.2.2 工況三基坑的變形計(jì)算
3.3.2.3 工況四基坑的變形計(jì)算
3.3.3 基坑變形的對(duì)比分析
3.4 改進(jìn)MSD法參數(shù)敏感性分析
3.4.1 虛擬固定點(diǎn)位置系數(shù)的影響
3.4.2 開挖深度的影響范圍系數(shù)的影響
3.4.3 圍護(hù)樁抗彎剛度和內(nèi)支撐剛度的影響
3.4.4 土體內(nèi)摩擦角的影響
3.4.5 土體抗剪強(qiáng)度系數(shù)的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 內(nèi)撐式荷載非對(duì)稱基坑變形求解的改進(jìn)MSD法
4.1 引言
4.2 內(nèi)支撐壓縮變形與平動(dòng)位移關(guān)系
4.2.1 非對(duì)稱程度對(duì)內(nèi)支撐壓縮變形和平動(dòng)位移影響
4.2.1.1 非對(duì)稱程度較小的基坑
4.2.1.2 非對(duì)稱程度較大的基坑
4.2.2 平動(dòng)位移和壓縮變形對(duì)不動(dòng)點(diǎn)調(diào)整系數(shù)的影響
4.2.3 荷載非對(duì)稱基坑的壓縮變形和平動(dòng)位移
4.3 非對(duì)稱超載的水平附加應(yīng)力
4.3.1 滿布式超載引起的水平附加應(yīng)力
4.3.2 局部超載引起的水平附加應(yīng)力
4.4 計(jì)算模型
4.5 理論解析
4.5.1 超載引起的平動(dòng)位移計(jì)算
4.5.2 非對(duì)稱基坑的平動(dòng)位移和MSD法組合解
4.5.3 基于樁頂平動(dòng)位移的MSD法解
4.6 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)MSD法求解荷載非對(duì)稱基坑變形的影響因素分析
5.1 引言
5.2 算例分析
5.2.1 水平附加應(yīng)力計(jì)算
5.2.2 圍護(hù)樁變形計(jì)算
5.3 影響因素分析
5.3.1 超載大小的影響
5.3.2 超載距坑邊距離的影響
5.3.3 超載分布范圍的影響
5.3.4 超載施作時(shí)機(jī)的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
一、 基本資料
二、 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
三、 在學(xué)期間參加的研究項(xiàng)目
本文編號(hào):3828691
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 基坑變形計(jì)算的傳統(tǒng)方法
1.2.2 基坑變形計(jì)算的新方法
1.3 當(dāng)前研究工作所存在的問題
1.4 本文研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第2章 內(nèi)撐式對(duì)稱基坑變形求解的改進(jìn)MSD法
2.1 引言
2.2 MSD法基本理論
2.2.1 基坑增量變形機(jī)制
2.2.2 外力做功
2.2.3 內(nèi)力做功
2.2.4 基坑體系能量守恒
2.3 MSD法的改進(jìn)
2.3.1 增量變形機(jī)制的改進(jìn)
2.3.2 變形影響波長的改進(jìn)
2.3.3 各向異性不排水抗剪強(qiáng)度的改進(jìn)
2.3.4 土體抗剪強(qiáng)度調(diào)動(dòng)系數(shù)和剪應(yīng)變關(guān)系式的改進(jìn)
2.3.5 樁撐剛度協(xié)同迭代計(jì)算的改進(jìn)
2.4 改進(jìn)的MSD法理論推導(dǎo)
2.4.1 水平和豎向增量變形函數(shù)
2.4.2 基坑系統(tǒng)總外力增量
2.4.3 基坑系統(tǒng)總內(nèi)力做功的增量
2.4.4 基坑的變形計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)MSD法求解對(duì)稱基坑變形的參數(shù)敏感性分析
3.1 引言
3.2 工程概況
3.3 對(duì)比驗(yàn)證
3.3.1 改進(jìn)MSD法的參數(shù)計(jì)算
3.3.1.1 變形影響波長
3.3.1.2 土體抗剪強(qiáng)度公式
3.3.1.3 土體的應(yīng)力應(yīng)變曲線函數(shù)
3.3.2 改進(jìn)MSD法的變形計(jì)算
3.3.2.1 工況二基坑的變形計(jì)算
3.3.2.2 工況三基坑的變形計(jì)算
3.3.2.3 工況四基坑的變形計(jì)算
3.3.3 基坑變形的對(duì)比分析
3.4 改進(jìn)MSD法參數(shù)敏感性分析
3.4.1 虛擬固定點(diǎn)位置系數(shù)的影響
3.4.2 開挖深度的影響范圍系數(shù)的影響
3.4.3 圍護(hù)樁抗彎剛度和內(nèi)支撐剛度的影響
3.4.4 土體內(nèi)摩擦角的影響
3.4.5 土體抗剪強(qiáng)度系數(shù)的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 內(nèi)撐式荷載非對(duì)稱基坑變形求解的改進(jìn)MSD法
4.1 引言
4.2 內(nèi)支撐壓縮變形與平動(dòng)位移關(guān)系
4.2.1 非對(duì)稱程度對(duì)內(nèi)支撐壓縮變形和平動(dòng)位移影響
4.2.1.1 非對(duì)稱程度較小的基坑
4.2.1.2 非對(duì)稱程度較大的基坑
4.2.2 平動(dòng)位移和壓縮變形對(duì)不動(dòng)點(diǎn)調(diào)整系數(shù)的影響
4.2.3 荷載非對(duì)稱基坑的壓縮變形和平動(dòng)位移
4.3 非對(duì)稱超載的水平附加應(yīng)力
4.3.1 滿布式超載引起的水平附加應(yīng)力
4.3.2 局部超載引起的水平附加應(yīng)力
4.4 計(jì)算模型
4.5 理論解析
4.5.1 超載引起的平動(dòng)位移計(jì)算
4.5.2 非對(duì)稱基坑的平動(dòng)位移和MSD法組合解
4.5.3 基于樁頂平動(dòng)位移的MSD法解
4.6 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)MSD法求解荷載非對(duì)稱基坑變形的影響因素分析
5.1 引言
5.2 算例分析
5.2.1 水平附加應(yīng)力計(jì)算
5.2.2 圍護(hù)樁變形計(jì)算
5.3 影響因素分析
5.3.1 超載大小的影響
5.3.2 超載距坑邊距離的影響
5.3.3 超載分布范圍的影響
5.3.4 超載施作時(shí)機(jī)的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
一、 基本資料
二、 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
三、 在學(xué)期間參加的研究項(xiàng)目
本文編號(hào):3828691
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