基于隨機(jī)場理論的地基沉降仿真計算研究
本文關(guān)鍵詞:基于隨機(jī)場理論的地基沉降仿真計算研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:地基和基礎(chǔ)作為建筑物的根本,當(dāng)作用在其上的荷載存在差異或基礎(chǔ)下存在分布不均勻的地基土層時,基礎(chǔ)將會產(chǎn)生不均勻沉降,而當(dāng)這個沉降值超過某一限度后,將導(dǎo)致建筑物的開裂、傾斜甚至傾覆破壞。實際上,建筑物與周圍環(huán)境是密切相關(guān)的整體。即使地基沉降值是均勻的,建筑物的使用和外觀也將會受到過大的沉降影響,特別一些對沉降敏感的設(shè)備,如電梯,管道、設(shè)備等。由此可見,地基變形計算成為了基礎(chǔ)工程設(shè)計中的重要組成部分。作為地基基礎(chǔ)工程中最為關(guān)注的問題之一,人們在沉降計算方面做了大量研究。多是將巖土設(shè)計參數(shù)假設(shè)為隨機(jī)變量來處理,而忽略了土性參數(shù)的空間變異性。本文將隨機(jī)場理論引入到地基沉降計算中,結(jié)合MATLAB編程軟件和ABAQUS有限元分析軟件計算地基沉降,以期得到更為合理的評價手段和預(yù)測方法。本文基于徐州某工程實測數(shù)據(jù),首先以隨機(jī)場相關(guān)理論作為基礎(chǔ),利用MATLAB編程軟件編制相關(guān)距離和隨機(jī)場電算程序,并分別討論影響相關(guān)距離計算結(jié)果和隨機(jī)場模擬結(jié)果的相關(guān)因素;然后,以某實際工程為算例,建立ABAQUS有限元分析模型,并將土體隨機(jī)場參數(shù)與有限元模型相結(jié)合;最后,通過隨機(jī)場模型和均勻場模型的計算結(jié)果與工程實測沉降值對比分析,得出采用巖土參數(shù)隨機(jī)場模型比采用參數(shù)均勻場模型模擬的計算結(jié)果精度更高,并驗證隨機(jī)場理論應(yīng)用在地基沉降計算中的可行性與合理性。
【關(guān)鍵詞】:隨機(jī)場理論 相關(guān)距離 隨機(jī)場模擬 沉降計算
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU433
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景和意義9-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
- 第2章 隨機(jī)場理論及參數(shù)分析15-32
- 2.1 隨機(jī)場及其數(shù)字特征15-19
- 2.1.1 隨機(jī)過程與隨機(jī)場15-16
- 2.1.2 隨機(jī)場的數(shù)字特征16-17
- 2.1.3 隨機(jī)場的平穩(wěn)性和各態(tài)歷經(jīng)性17-19
- 2.2 局部平局與方差折減函數(shù)19-25
- 2.2.1 局部平均19-22
- 2.2.2 方差折減函數(shù)22-23
- 2.2.3 方差折減函數(shù)與相關(guān)函數(shù)的關(guān)系23-25
- 2.3 相關(guān)距離及計算方法25-27
- 2.3.1 相關(guān)距離的概念25
- 2.3.2 相關(guān)距離的計算方法25-27
- 2.4 相關(guān)距離實例計算及影響因素分析27-31
- 2.5 小結(jié)31-32
- 第3章 巖土參數(shù)隨機(jī)場的仿真建模32-49
- 3.1 隨機(jī)場的離散32-35
- 3.1.1 形函數(shù)法32
- 3.1.2 局部平均法32-34
- 3.1.3 正交展開法34-35
- 3.2 隨機(jī)場的數(shù)字模擬35-38
- 3.2.1 移動平均法35-36
- 3.2.2 離散傅里葉變換法36-37
- 3.2.3 喬列斯基分解法37-38
- 3.3 巖土參數(shù)隨機(jī)場的模擬實現(xiàn)38-48
- 3.3.1 隨機(jī)場的模擬實現(xiàn)方法38-40
- 3.3.2 隨機(jī)場的模擬結(jié)果及分析40-48
- 3.4 小結(jié)48-49
- 第4章 基于隨機(jī)場理論的地基沉降有限元仿真模擬及應(yīng)用49-68
- 4.1 工程概況49-52
- 4.1.1 工程概述49-50
- 4.1.2 沉降原因初步分析50-52
- 4.2 沉降計算的有限元模型建立52-59
- 4.2.1 有限元模型建立52-55
- 4.2.2 隨機(jī)場與有限元的結(jié)合55-59
- 4.3 不考慮隨機(jī)場理論的沉降模擬計算方法59-61
- 4.4 考慮隨機(jī)場作用的有限元分析結(jié)果61-66
- 4.5 與實測值對比66-67
- 4.6 小結(jié)67-68
- 第5章 結(jié)論與展望68-70
- 5.1 主要結(jié)論68-69
- 5.2 展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 致謝74-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況75
【參考文獻(xiàn)】
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