發(fā)布時(shí)間：2017-09-04 07:18

  本文關(guān)鍵詞：考慮軟土側(cè)向變形的簡(jiǎn)化沉降計(jì)算方法研究

  更多相關(guān)文章： 軟土沉降 側(cè)向變形 e-p曲線 割線模量 壓縮模量Esi的確定方法

【摘要】：由于軟土變形大,要合理準(zhǔn)確計(jì)算其沉降目前仍是一個(gè)難題,即使使用有限元數(shù)值方法和復(fù)雜的本構(gòu)模型,也難以準(zhǔn)確計(jì)算,原因在于本構(gòu)模型的參數(shù)難以符合實(shí)際。在實(shí)際工程中,軟土地基的沉降計(jì)算采用的是一維應(yīng)力狀態(tài)下的壓縮模量應(yīng)用于分層總和法中的計(jì)算方法,該方法不能反應(yīng)原位狀態(tài)下的土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,因此在此計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上乘以1.1~1.7的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),以修正計(jì)算誤差。隨著工程技術(shù)的發(fā)展,對(duì)沉降計(jì)算精度要求的越來越高,傳統(tǒng)的計(jì)算方法已不適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展,有必要發(fā)展一種應(yīng)用方便、計(jì)算精度高的計(jì)算方法,以適應(yīng)工程技術(shù)的發(fā)展的需要。影響軟土地基沉降計(jì)算精度的主要原因是一維應(yīng)力狀態(tài)下的計(jì)算模型未能考慮側(cè)向變形引起的沉降。為此,本文在廣義胡克定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出可考慮側(cè)向變形的計(jì)算方法,把軟土地基沉降分為有側(cè)限的壓縮沉降Sc和側(cè)向變形產(chǎn)生的沉降Sd兩部分,前者采用傳統(tǒng)的e-p曲線分層總和法計(jì)算,后者采用基于e-p曲線和鄧肯-張(Duncan-Chang)本構(gòu)模型的概念求取非線性割線模量Ep應(yīng)用分層總和法計(jì)算,這樣就可以由e-p曲線進(jìn)行考慮軟土側(cè)向變形的非線性沉降計(jì)算。鑒于工程中初始孔隙比e_0和壓縮模量E_(s1-2)(壓力為100kPa和200kPa對(duì)應(yīng)的壓縮模量)是常用的參數(shù),相對(duì)穩(wěn)定且可較好反映軟土的特性。本文建立了e_0和E_(s1-2)與壓縮指數(shù)Cc的關(guān)系,從而建立與e-lgp曲線的關(guān)系。e-lgp為線性關(guān)系,從e-lgp的線性關(guān)系可以反映e-p的非線性關(guān)系。因此,可求出不同應(yīng)力水平下的壓縮模量E_(si),通過以上方法分別用于求有側(cè)限的壓縮沉降Sc和側(cè)向變形產(chǎn)生的沉降Sd的計(jì)算中。本文提出的計(jì)算方法,既保證了計(jì)算的精度,又符合工程的易用性原則。主要體現(xiàn)在:(1)通過相對(duì)簡(jiǎn)單可靠且易于獲得的參數(shù)計(jì)算,只需要土體強(qiáng)度參數(shù)c、φ和變形參數(shù)e_0、E_(s1-2),避免了復(fù)雜的本構(gòu)模型帶來的誤差。(2)在傳統(tǒng)一維固結(jié)理論的基礎(chǔ)上,考慮了側(cè)向變形產(chǎn)生的沉降,理論更合理。另外,為了提高計(jì)算效率和計(jì)算精度,本文基于以上方法在Microsoft Visual Studio平臺(tái)上開發(fā)了一套軟土沉降計(jì)算軟件。最后,本文通過了實(shí)例驗(yàn)證了方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：軟土沉降 側(cè)向變形 e-p曲線 割線模量 壓縮模量Esi的確定方法
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU433
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 研究背景、目的和意義11
• 1.2 軟土地基沉降計(jì)算國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 簡(jiǎn)介11-13
• 1.2.2 單向壓縮變形13-16
• 1.2.3 平面應(yīng)變下的壓縮變形16-17
• 1.2.4 三向壓縮變形17-19
• 1.3 軟土沉降變形計(jì)算的其它方法19-24
• 1.3.1 經(jīng)驗(yàn)公式法19-22
• 1.3.2 反演分析法22-23
• 1.3.3 數(shù)值模擬法23-24
• 1.4 現(xiàn)有計(jì)算方法存在的問題24
• 1.5 本文的主要工作24-27
• 第二章 軟土的基本概念與沉降機(jī)理27-37
• 2.1 軟土的定義27-28
• 2.1.1 軟土的分類及分布27-28
• 2.1.2 軟土的礦物組成28
• 2.1.3 軟土的成因28
• 2.2 軟土的工程性質(zhì)28-29
• 2.3 軟土地基中的應(yīng)力狀態(tài)29-32
• 2.3.1 有限元建模說明30
• 2.3.2 按彈性法計(jì)算30-31
• 2.3.3 基于Duncan-Chang（E-ν）計(jì)算31-32
• 2.3.4 小結(jié)32
• 2.4 軟土的變形特性32-36
• 2.4.1 軟土的壓縮性32-33
• 2.4.2 引起軟土變形的有效應(yīng)力33-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 不同應(yīng)力水平下的壓縮模量E_(si)的確定方法37-45
• 3.1 前言37
• 3.2 方法一37-43
• 3.2.1 點(diǎn)B坐標(biāo)推導(dǎo)38
• 3.2.2 原位壓縮指數(shù)C_(cf)推導(dǎo)38-39
• 3.2.3 壓縮模量E_(si)推導(dǎo)39-40
• 3.2.4 欠固結(jié)土的不同應(yīng)力水平下的壓縮模量E_(si)40-42
• 3.2.5 欠固結(jié)土的不同應(yīng)力水平下的壓縮模量E_(si)42-43
• 3.3 方法二43
• 3.4 兩種方法對(duì)比43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 軟土地基考慮側(cè)向變形沉降計(jì)算方法45-53
• 4.1 前言45-46
• 4.2 割線模量法46-50
• 4.2.1 割線模量推導(dǎo)46-48
• 4.2.2 軟土地基沉降全量計(jì)算方法48-49
• 4.2.3 加載速率的考慮49-50
• 4.2.4 應(yīng)力水平修正50
• 4.2.5 軟土考慮固結(jié)過程的沉降計(jì)算方法50
• 4.3 本章小結(jié)50-53
• 第五章 實(shí)用計(jì)算方法在實(shí)際工程中的應(yīng)用53-75
• 5.1 工程概況53-56
• 5.2“不同應(yīng)力水平下的壓縮模量E_(si)的確定方法”的準(zhǔn)確性驗(yàn)證56-58
• 5.2.1 已知完整的e-p曲線56
• 5.2.2 通過第二節(jié)中的方法一計(jì)算56-57
• 5.2.3 通過第二節(jié)中的方法二計(jì)算57-58
• 5.3 軟土地基全量的計(jì)算方法”驗(yàn)證58-74
• 5.3.1 方法一：規(guī)范計(jì)算方法58-61
• 5.3.2 方法二：根據(jù)e-p曲線增量計(jì)算方法61-66
• 5.3.3 方法三：根據(jù)e-p曲線的全量計(jì)算方法66-68
• 5.3.4 方法四：據(jù)E_(s1-2)擬合e-lgp曲線且用于全量計(jì)算方法68-70
• 5.3.5 方法五：據(jù)E_(s1-2)擬合e-p曲線且用于全量計(jì)算方法70-72
• 5.3.6 五種計(jì)算方法對(duì)比72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 軟土沉降計(jì)算軟件75-85
• 6.1 前言75
• 6.2 軟土沉降計(jì)算軟件簡(jiǎn)介75-81
• 6.2.1 軟件界面75-80
• 6.2.2 計(jì)算邏輯80-81
• 6.3 實(shí)例81-84
• 6.4 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 結(jié)論85
• 展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果91-92
• 致謝92-94
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見94

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本文編號(hào)：790085