基于滲流—應(yīng)力耦合分析的基坑開挖數(shù)值計(jì)算及變形的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 08:46
隨著建筑規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,基坑工程不斷涌現(xiàn),而隨著技術(shù)的成熟,基坑的深度也愈發(fā)增大,基坑變形成為了設(shè)計(jì)施工中最重要的安全指標(biāo),所以基坑變形的問題越來越受到重視。在含水豐富的地區(qū)進(jìn)行深基坑工程施工時(shí),首先需要解決的關(guān)鍵問題就是周圍水環(huán)境所產(chǎn)生的滲流場與基坑應(yīng)力場的耦合作用對深基坑變形的影響,包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、基底隆起和周圍地表的沉降等等,因此,考慮流固耦合作用深基坑變形分析無論是理論研究方面還是指導(dǎo)工程實(shí)踐方面都具有重要的意義。本文以亳州建安隧道深基坑工程為研究對象,在理論分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用有限元軟件Midas/GTS進(jìn)行建模計(jì)算,將計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析,對開挖過程中基坑的變形規(guī)律和滲流對基坑變形的影響進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,同時(shí)采用控制變量法,改變數(shù)值模型中的參數(shù),從而探討土體參數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)以及施工因素對基坑變形的影響。本文的主要研究成果如下所示:(1)對基坑變形的作用機(jī)理進(jìn)行理論分析,研究了基坑開挖過程中滲流類型以及降水方法,同時(shí)對基于有限元的三維滲流-應(yīng)力耦合分析理論進(jìn)行研究,為建模與分析提供理論基礎(chǔ)。(2)結(jié)合工程實(shí)例,運(yùn)用Midas/GTS有限元軟件建立了不考慮滲流和考慮...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
合肥地鐵望江西路站基坑工程
第一章 緒論第一章 緒論1.1 研究背景及意義1.1.1 本課題研究背景近年來,高層建筑、大型地下商場、城市軌道交通、橋梁隧道、大規(guī)模的市政工程以及多種用途的地下民用和工業(yè)設(shè)施在城市內(nèi)不斷建造,于是越來越多的基坑工程開始出現(xiàn),其規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大,與此同時(shí),基坑的難度和復(fù)雜性也在逐漸增加。如圖 1.1 所示是的合肥地鐵 3 號線望江西路站基坑工程,圖 1.2 所示是的上海市盧灣區(qū)第 55 街坊工程。
工過程中極容易出現(xiàn)問題。為了在開挖中避免出現(xiàn)危險(xiǎn),基坑開挖的穩(wěn)定性就顯得至關(guān)重要。對基坑開挖環(huán)境的勘察保證了設(shè)計(jì)施工的安全,合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)可以控制主體結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形,二者在設(shè)計(jì)階段保證了基坑開挖的穩(wěn)定。基坑開挖時(shí),地基極有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài),因此在設(shè)計(jì)階段基坑的穩(wěn)定性需要通過計(jì)算確定。按照以往的工程事故案例可知基坑的大概破壞形式有三種[2]:一、周邊環(huán)境破壞:基坑開挖時(shí),基坑周圍土體受到施工影響會發(fā)生沉降,當(dāng)坑邊土體出現(xiàn)不均勻沉降時(shí),周圍建(構(gòu))筑物以及地下埋設(shè)的管線都會受到程度不一的影響甚至破壞,影響其正常使用。二、基坑支護(hù)破壞:當(dāng)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)受力過大時(shí)發(fā)生破壞,此時(shí)基坑的支護(hù)體系就遭到破壞,基坑的穩(wěn)定性得不到保證,從而發(fā)生失穩(wěn)破壞。三、土體滲透破壞:基坑由于滲流的出現(xiàn)而產(chǎn)生的一種破壞形式。如圖 1.3 所示是杭州地鐵在開挖施工時(shí)基坑發(fā)生倒塌事故,周圍道路也遭受其影響產(chǎn)生了沉降破壞。如圖 1.4 所示,湖南浯溪的一個(gè)水電站基坑在開挖時(shí)出現(xiàn)滲透破壞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開挖卸荷狀態(tài)下深基坑變形特性研究[J]. 陳昆,閆澍旺,孫立強(qiáng),王亞雯. 巖土力學(xué). 2016(04)
[2]流固耦合與非流固耦合在深基坑模擬中的對比分析[J]. 林國威,左人宇,陸釗,翟東格,盧鎮(zhèn)文. 路基工程. 2015(04)
[3]摩爾庫倫和修正摩爾庫倫本構(gòu)有限元模擬結(jié)果對比分析[J]. 張瑞金,胡奇凡. 中國房地產(chǎn)業(yè). 2015(08)
[4]軟土地基上深基坑開挖變形控制及風(fēng)險(xiǎn)性研究[J]. 張學(xué)亞,錢德玲,魏雪云. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]逆作法超深基坑實(shí)測土壓力分析[J]. 張立明,趙超穎. 天津建設(shè)科技. 2014(06)
[6]淺談地鐵車站深基坑開挖對建筑物的影響[J]. 段永北. 科技展望. 2014(08)
[7]超深基坑工程滲流耦合理論研究進(jìn)展[J]. 王春波,丁文其,陳志國,朱令. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[8]考慮位移的土壓力計(jì)算方法在基坑工程中的應(yīng)用[J]. 姚國圣. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[9]考慮卸荷及變形影響的基坑擋墻土壓力[J]. 歐明喜,劉新榮,石建勛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[10]考慮殘余應(yīng)力的基坑被動(dòng)區(qū)土壓力及強(qiáng)度計(jì)算[J]. 孫玉永,周順華,莊麗. 土木工程學(xué)報(bào). 2011(09)
博士論文
[1]工程降水對深基坑性狀及周圍環(huán)境影響的研究[D]. 李琳.同濟(jì)大學(xué) 2007
[2]上海地區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體地下結(jié)構(gòu)相結(jié)合的深基坑變形性狀研究[D]. 徐中華.上海交通大學(xué) 2007
[3]巖體滲流—應(yīng)力耦合的隨機(jī)有限元方法[D]. 何翔.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2006
碩士論文
[1]考慮流固耦合作用的深基坑降水工程環(huán)境影響研究[D]. 郭建瑋.太原理工大學(xué) 2017
[2]考慮土體變形和滲流非線性的一維固結(jié)分析[D]. 孫琮涵.湖南大學(xué) 2015
[3]水平荷載作用下排樁的受力和變形特性研究[D]. 崔允亮.揚(yáng)州大學(xué) 2009
[4]考慮滲流影響的基坑開挖數(shù)值模擬[D]. 金成武.華中科技大學(xué) 2007
[5]開挖對飽和軟土地基影響的非線性流固耦合分析[D]. 呂小海.天津大學(xué) 2005
[6]深基坑工程滲流與變形分析[D]. 高福華.河海大學(xué) 2004
[7]滲透系數(shù)的隨機(jī)反演方法研究[D]. 楊劍.河海大學(xué) 2001
本文編號:3576255
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
合肥地鐵望江西路站基坑工程
第一章 緒論第一章 緒論1.1 研究背景及意義1.1.1 本課題研究背景近年來,高層建筑、大型地下商場、城市軌道交通、橋梁隧道、大規(guī)模的市政工程以及多種用途的地下民用和工業(yè)設(shè)施在城市內(nèi)不斷建造,于是越來越多的基坑工程開始出現(xiàn),其規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大,與此同時(shí),基坑的難度和復(fù)雜性也在逐漸增加。如圖 1.1 所示是的合肥地鐵 3 號線望江西路站基坑工程,圖 1.2 所示是的上海市盧灣區(qū)第 55 街坊工程。
工過程中極容易出現(xiàn)問題。為了在開挖中避免出現(xiàn)危險(xiǎn),基坑開挖的穩(wěn)定性就顯得至關(guān)重要。對基坑開挖環(huán)境的勘察保證了設(shè)計(jì)施工的安全,合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)可以控制主體結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形,二者在設(shè)計(jì)階段保證了基坑開挖的穩(wěn)定。基坑開挖時(shí),地基極有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài),因此在設(shè)計(jì)階段基坑的穩(wěn)定性需要通過計(jì)算確定。按照以往的工程事故案例可知基坑的大概破壞形式有三種[2]:一、周邊環(huán)境破壞:基坑開挖時(shí),基坑周圍土體受到施工影響會發(fā)生沉降,當(dāng)坑邊土體出現(xiàn)不均勻沉降時(shí),周圍建(構(gòu))筑物以及地下埋設(shè)的管線都會受到程度不一的影響甚至破壞,影響其正常使用。二、基坑支護(hù)破壞:當(dāng)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)受力過大時(shí)發(fā)生破壞,此時(shí)基坑的支護(hù)體系就遭到破壞,基坑的穩(wěn)定性得不到保證,從而發(fā)生失穩(wěn)破壞。三、土體滲透破壞:基坑由于滲流的出現(xiàn)而產(chǎn)生的一種破壞形式。如圖 1.3 所示是杭州地鐵在開挖施工時(shí)基坑發(fā)生倒塌事故,周圍道路也遭受其影響產(chǎn)生了沉降破壞。如圖 1.4 所示,湖南浯溪的一個(gè)水電站基坑在開挖時(shí)出現(xiàn)滲透破壞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開挖卸荷狀態(tài)下深基坑變形特性研究[J]. 陳昆,閆澍旺,孫立強(qiáng),王亞雯. 巖土力學(xué). 2016(04)
[2]流固耦合與非流固耦合在深基坑模擬中的對比分析[J]. 林國威,左人宇,陸釗,翟東格,盧鎮(zhèn)文. 路基工程. 2015(04)
[3]摩爾庫倫和修正摩爾庫倫本構(gòu)有限元模擬結(jié)果對比分析[J]. 張瑞金,胡奇凡. 中國房地產(chǎn)業(yè). 2015(08)
[4]軟土地基上深基坑開挖變形控制及風(fēng)險(xiǎn)性研究[J]. 張學(xué)亞,錢德玲,魏雪云. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]逆作法超深基坑實(shí)測土壓力分析[J]. 張立明,趙超穎. 天津建設(shè)科技. 2014(06)
[6]淺談地鐵車站深基坑開挖對建筑物的影響[J]. 段永北. 科技展望. 2014(08)
[7]超深基坑工程滲流耦合理論研究進(jìn)展[J]. 王春波,丁文其,陳志國,朱令. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[8]考慮位移的土壓力計(jì)算方法在基坑工程中的應(yīng)用[J]. 姚國圣. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[9]考慮卸荷及變形影響的基坑擋墻土壓力[J]. 歐明喜,劉新榮,石建勛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[10]考慮殘余應(yīng)力的基坑被動(dòng)區(qū)土壓力及強(qiáng)度計(jì)算[J]. 孫玉永,周順華,莊麗. 土木工程學(xué)報(bào). 2011(09)
博士論文
[1]工程降水對深基坑性狀及周圍環(huán)境影響的研究[D]. 李琳.同濟(jì)大學(xué) 2007
[2]上海地區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體地下結(jié)構(gòu)相結(jié)合的深基坑變形性狀研究[D]. 徐中華.上海交通大學(xué) 2007
[3]巖體滲流—應(yīng)力耦合的隨機(jī)有限元方法[D]. 何翔.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2006
碩士論文
[1]考慮流固耦合作用的深基坑降水工程環(huán)境影響研究[D]. 郭建瑋.太原理工大學(xué) 2017
[2]考慮土體變形和滲流非線性的一維固結(jié)分析[D]. 孫琮涵.湖南大學(xué) 2015
[3]水平荷載作用下排樁的受力和變形特性研究[D]. 崔允亮.揚(yáng)州大學(xué) 2009
[4]考慮滲流影響的基坑開挖數(shù)值模擬[D]. 金成武.華中科技大學(xué) 2007
[5]開挖對飽和軟土地基影響的非線性流固耦合分析[D]. 呂小海.天津大學(xué) 2005
[6]深基坑工程滲流與變形分析[D]. 高福華.河海大學(xué) 2004
[7]滲透系數(shù)的隨機(jī)反演方法研究[D]. 楊劍.河海大學(xué) 2001
本文編號:3576255
本文鏈接:http://sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3576255.html
最近更新
教材專著