考慮模量變化和三維應(yīng)力影響的地基沉降分層總和分析方法
本文關(guān)鍵詞: 地基沉降 三維應(yīng)力 變形模量變化 體積應(yīng)力 分層總和 分級加載 出處:《湖南大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:地基沉降分析是地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計的重要依據(jù),是土力學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。但是,現(xiàn)有研究都表明目前已有沉降分析方法均與工程實際存在較大差距。究其原因在于進(jìn)行地基沉降分析方法研究時考慮在三維初始地應(yīng)力以及三維附加應(yīng)力作用下的地基土變形力學(xué)參數(shù)變化對地基沉降分析影響的合理性存在缺陷與不足,因此,本文針對三維應(yīng)力及其作用下引起地基土變形模量變化影響地基沉降分析的問題,基于多孔介質(zhì)本構(gòu)方程和等效介質(zhì)理論的研究思路提出了新的地基沉降分析方法。首先,考慮地基土體的孔隙性質(zhì),視地基土為由孔隙與土顆粒骨架組成的兩相介質(zhì)。并將地基土單元抽象為空心球殼單元,利用功的等效原理,采用Walsh公式及在體積應(yīng)力作用下的球殼位移計算公式,導(dǎo)出了地基土變形模量、土顆粒骨架變形模量與地基土孔隙率之間的關(guān)系模型。隨后,基于等效介質(zhì)理論,從細(xì)觀力學(xué)機(jī)理入手,引入本征應(yīng)變的概念并利用Eshelby等效夾雜原理,研究土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系,相應(yīng)的建立出了地基土土體變形模量、土顆粒骨架變形模量與地基土孔隙率之間的關(guān)系模型。然后,在前述兩種研究的基礎(chǔ)上,考慮三維應(yīng)力影響以及地基土變形模量變化的非線性特征,引進(jìn)分層總和與分級加載的思想,建立出了在增量體積應(yīng)力作用前后的地基土變形模量變化的遞推關(guān)系模型,隨之提出了新的天然地基最終沉降分析方法。同時,在此基礎(chǔ)上針對復(fù)合中地基應(yīng)力應(yīng)變關(guān)的系復(fù)雜性,充分考慮復(fù)合地基中樁土之間的相互作用,采用豎向與橫向疊加的復(fù)合地基變形模式,并結(jié)合廣義胡克定律對復(fù)合地基中樁土豎向及水平向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行分析,建立了能反映樁土之間相互作用以及三維應(yīng)力和變形模量變化影響的復(fù)合地基沉降計算方法。本文方法不僅能反映三維應(yīng)力及變形模量變化對地基沉降分析的影響,還能有效避免地基沉降分析須采用地基土壓縮試驗曲線或地基靜載試驗曲線。最后,通過兩個天然地基的工程實例以及一個復(fù)合地基的工程實例分析與計算,并與工程實測值以及現(xiàn)有的同類地基沉降分析方法進(jìn)行比較分析,表明了本文模型與方法的合理性與優(yōu)越性。
[Abstract]:In this paper , based on the theory of equivalent medium , the relationship between soil deformation modulus and deformation modulus of foundation soil under three - dimensional stress and deformation modulus of foundation soil is studied .
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU433
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3 許p,
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