本文關(guān)鍵詞：圓筒狀地下車庫內(nèi)力及變形數(shù)值模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化進(jìn)程不斷推進(jìn),地面交通擁堵和停車難問題變得日益突出,如何在城鎮(zhèn)緊張的土地資源背景下發(fā)展和擴(kuò)大停車空間顯得尤為重要。某新型垂直地下車庫采用圓筒狀地下連續(xù)墻—內(nèi)環(huán)狀樓板支撐組合圍護(hù)形式,該種類型的車庫在國內(nèi)外還較為少見,目前對于二者共同作用機(jī)理和性狀的研究還落后于實踐。因此,對該類型車庫進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形分析和各種因素對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移的影響等研究很有必要,得出的結(jié)論有利于指導(dǎo)地下車庫的設(shè)計和施工。本文在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)和該類型地下車庫設(shè)計資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合某圓筒狀地下車庫工程項目工程實際,主要開展以下工作:本文對圓筒狀地下車庫的工程特點進(jìn)行了總結(jié)與論述,分別從設(shè)計和施工等方面介紹了兩種圓筒狀地下車庫結(jié)構(gòu)類型,不同的圍護(hù)類型適用于不同的停車條件。在總結(jié)以往成果基礎(chǔ)上,討論了地下車庫土壓力設(shè)計計算理論。由于土體介質(zhì)的復(fù)雜性和時效性,本文從土體本構(gòu)關(guān)系、地下連續(xù)墻和環(huán)狀樓板的模型以及二者與土體的接觸面模型出發(fā),考慮把土體、圍護(hù)墻體和水平環(huán)板支撐看作空間三維整體,采用數(shù)值模擬軟件ABAQUS對圍護(hù)體系進(jìn)行有限元模擬。主要對不同開挖工況下的基坑底部土體隆起、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形及應(yīng)力變化等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行計算。研究了施工過程、圍護(hù)墻體彈性模量、土體模量及環(huán)板剛度變化時對圍護(hù)墻體和環(huán)狀樓板內(nèi)力及變形的影響,并探討了其變化的規(guī)律。根據(jù)模擬結(jié)果給出了工程設(shè)計和施工過程中相應(yīng)的應(yīng)對措施。通過將圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)和環(huán)狀樓板作等效簡化,考慮采用圓拱效應(yīng)等效支撐的方法對圓筒狀地下車庫進(jìn)行設(shè)計計算,從圍護(hù)結(jié)構(gòu)中內(nèi)支撐的軸力、圍護(hù)樁頂水平位移和圍護(hù)結(jié)構(gòu)底層位移、樁身彎矩等角度對基坑樁撐圍護(hù)進(jìn)行分析,找出數(shù)據(jù)反映的內(nèi)力及變形變化的趨勢和規(guī)律,對其作用機(jī)理進(jìn)行初步探討,并與數(shù)值模擬結(jié)果作對比和研究。最后簡要模擬了圓筒狀地下車庫在地震荷載作用下的動力響應(yīng),對地下車庫的抗震設(shè)計具有參考價值。本文結(jié)合某圓筒狀地下車庫的工程實踐,從數(shù)值模擬和設(shè)計計算兩個方面分析研究圓筒狀圍護(hù)墻體—內(nèi)環(huán)板支撐體系的應(yīng)力和變形在開挖過程中的變化特性。由于圍護(hù)墻體和環(huán)狀樓板的共同作用,可以有效控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形,提高基坑的穩(wěn)定性,研究成果希望能對圓筒狀地下車庫的設(shè)計與施工起到借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】：地下車庫 圓筒狀圍護(hù) 環(huán)板支撐 數(shù)值模擬 設(shè)計計算
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU93
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 選題背景及研究意義12-13
• 1.2 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀13-26
• 1.2.1 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)介紹及其特點13-15
• 1.2.2 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形性狀15-16
• 1.2.3 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)值方法16-18
• 1.2.4 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形計算分析方法的研究18-24
• 1.2.5 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究24-26
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容26-27
• 1.4 本文主要創(chuàng)新點27-28
• 第2章 圓筒狀地下車庫綜述28-34
• 2.1 地下車庫簡介28-31
• 2.1.1 地下車庫的形式及其特點28-29
• 2.1.2 地下車庫的設(shè)計與施工29-30
• 2.1.3 地下車庫側(cè)土壓力研究現(xiàn)狀30-31
• 2.2 圓筒狀地下車庫的結(jié)構(gòu)形式31-32
• 2.2.0 引言31
• 2.2.1 圓筒狀螺旋坡道式地下車庫31
• 2.2.2 圓筒狀垂直升降式地下車庫31-32
• 2.3 圓筒狀地下車庫的逆作施工方法32-33
• 2.3.0 引言32-33
• 2.3.1 圓筒狀螺旋坡道式地下車庫逆作施工方法33
• 2.3.2 圓筒狀垂直升降式地下車庫逆作施工方法33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 圓筒狀地下車庫內(nèi)力和變形的計算方法34-45
• 3.1 圓筒狀地下車庫內(nèi)力和變形計算理論34-35
• 3.1.0 引言34
• 3.1.1 考慮圓拱效應(yīng)等效支撐計算方法34
• 3.1.2 三維連續(xù)介質(zhì)有限元法34-35
• 3.2 環(huán)狀樓板結(jié)構(gòu)的計算分析方法35-36
• 3.2.1 環(huán)狀樓板剛度的假定及選取35-36
• 3.2.2 環(huán)狀樓板結(jié)構(gòu)等效為支撐的計算方法36
• 3.3 圓筒狀地下車庫考慮圓拱效應(yīng)等效支撐計算實例36-44
• 3.3.0 引言36
• 3.3.1 工程概況及地質(zhì)條件36-37
• 3.3.2 計算參數(shù)及計算步驟37-39
• 3.3.3 內(nèi)力及變形計算結(jié)果39-42
• 3.3.4 基坑穩(wěn)定性計算與分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 圓筒狀地下車庫的三維數(shù)值模擬分析45-81
• 4.1 ABAQUS有限元軟件簡介45-46
• 4.2 圓筒狀地下車庫三維數(shù)值模擬46-54
• 4.2.1 工程概況及地質(zhì)條件46
• 4.2.2 數(shù)值模擬的基本假定46-47
• 4.2.3 材料模型參數(shù)及有限元網(wǎng)格劃分47-50
• 4.2.4 模型邊界約束條件及地應(yīng)力平衡50-52
• 4.2.5 計算工況及分析步52-54
• 4.3 圓筒狀地下車庫的三維數(shù)值模擬結(jié)果與分析54-70
• 4.3.1 圓筒狀圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形模擬結(jié)果與分析54-60
• 4.3.2 環(huán)狀樓板結(jié)構(gòu)受力變形模擬結(jié)果與分析60-69
• 4.3.3 土體受力變形結(jié)果與分析69-70
• 4.4 圓筒狀地下車庫受力變形主要影響因素70-77
• 4.4.0 引言70
• 4.4.1 施工過程的影響對比70-72
• 4.4.2 圍護(hù)墻體彈性模量的影響及分析72-74
• 4.4.3 土體模量變化的影響及分析74-76
• 4.4.4 環(huán)狀樓板剛度的影響對比76-77
• 4.5 圓筒狀地下車庫整體變形及受力狀況分析77-78
• 4.6 與考慮圓拱效應(yīng)的彈性地基梁法的對比78-79
• 4.7 本章小結(jié)79-81
• 第5章 圓筒狀地下車庫地震反應(yīng)特性分析81-90
• 5.1 有限元模型建立及監(jiān)測點布置81
• 5.2 邊界條件及阻尼的確定81-82
• 5.3 地震波的選取及輸入82-83
• 5.4 地震時程反應(yīng)計算結(jié)果83-86
• 5.4.1 監(jiān)測點加速度響應(yīng)分析83-85
• 5.4.2 動力作用墻體變形研究85-86
• 5.5 不同幅值輸入的結(jié)果分析86-89
• 5.5.1 監(jiān)測點加速度響應(yīng)分析86-88
• 5.5.2 兩種輸入結(jié)果的對比88-89
• 5.6 本章小結(jié)89-90
• 第6章 主要結(jié)論與展望90-93
• 6.1 本文主要結(jié)論90-91
• 6.2 未來展望91-93
• 參考文獻(xiàn)93-98
• 致謝98-99
• 個人簡歷、攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果99

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本文編號：309618