發(fā)布時(shí)間：2017-09-24 00:29

  本文關(guān)鍵詞：深厚覆蓋層上水電站廠(chǎng)房沉降和地震動(dòng)反應(yīng)數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： 深厚覆蓋層 水電站廠(chǎng)房 卸載—再加載模量 接觸單元 摩擦樁 沉降

【摘要】：我國(guó)西藏區(qū)域的大部分水電工程還未正式拉開(kāi)序幕,未來(lái)的開(kāi)發(fā)重心將放在西藏高原的江河流域,目前西藏水電開(kāi)發(fā)少之又少,與其他地區(qū)相比,這里依然是未開(kāi)墾的圣地。但是西南地區(qū)特別是水資源比較豐富的金沙江、大渡河、瀾滄江、怒江、雅礱江、雅魯藏布江等覆蓋層極其深厚,給水利開(kāi)發(fā)和利用帶來(lái)不利影響。深厚覆蓋層處理問(wèn)題已經(jīng)成為水電站建設(shè)不可回避的關(guān)鍵性問(wèn)題,本文應(yīng)用ansys大型軟件,利用軟件內(nèi)豐富的單元庫(kù)以及巖土和巖石力學(xué)中的本構(gòu)模型；研究了地基開(kāi)挖再加載后變形模量的變化和取值；結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬樁-土之間接觸問(wèn)題,研究影響樁-土之間應(yīng)力分布和樁頂沉降的因素,并將卸載-再加載模量和接觸問(wèn)題運(yùn)用到西藏地區(qū)某工程實(shí)例中。重點(diǎn)研究該工程水電站廠(chǎng)房的地基處理措施：固結(jié)灌漿和摩擦樁,以及靜動(dòng)力作用下不同地基加固措施對(duì)基礎(chǔ)沉降、廠(chǎng)房整體、樁基整體傾斜的影響,并進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)；不同荷載作用下的各個(gè)模型的廠(chǎng)房、基礎(chǔ)和樁基的變形是本文研究的重要內(nèi)容：(1)軟弱土層嚴(yán)重影響水電站廠(chǎng)房穩(wěn)定性,開(kāi)挖是處理這類(lèi)地基的常用措施,但開(kāi)挖回彈對(duì)地基變形模量的影響不容忽視,本文選擇卸載-再加載模量代替初始變形模量,并結(jié)合D-P屈服準(zhǔn)則,進(jìn)行數(shù)值分析。(2)設(shè)置摩擦樁是處理深厚覆蓋層常用的方法之一,但樁-土之間的接觸問(wèn)題是比較棘手的難題,本文應(yīng)用面-面接觸單元模擬樁與樁周土體之間的接觸,研究了影響樁-土之間相互作用的因素,得出結(jié)論：樁與土的物理參數(shù)極為重要,樁側(cè)樁-土接觸粘聚力增大,樁側(cè)摩擦力增大,樁端壓力減��；樁端樁-土接觸粘聚力增大,樁側(cè)摩擦力減小,樁端壓力增大；短樁的樁長(zhǎng)相對(duì)于樁徑來(lái)說(shuō),對(duì)樁土之間摩擦力、端壓力及結(jié)構(gòu)沉降影響比較明顯。(3)靜動(dòng)力工況下,固結(jié)灌漿以及設(shè)置摩擦樁可以減小廠(chǎng)房沉降和不均勻變形。運(yùn)用變剛度設(shè)計(jì)理念：增強(qiáng)荷載集度高的區(qū)域的地基剛度,減小廠(chǎng)房整體差異沉降以及樁基整體傾斜度。比較地基整體均勻布樁和局部布樁的計(jì)算結(jié)果可知,局部布樁對(duì)減少差異沉降有更好的效果,而且能更大程度地減少人力和物力,縮減工期,符合工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)適用原則。(4)運(yùn)用譜分析方法計(jì)算了雙向地震單獨(dú)作用以及雙向地震與水壓力共同作用下的響應(yīng),分析不同地基加固措施的模型在不同工況下廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)沉降、樁基傾斜的差異。結(jié)果顯示：加固地基可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能,且摩擦樁比固結(jié)灌漿提高抗震性能的效果顯著；均勻布樁和局部布樁下的結(jié)構(gòu)抗震效果相差無(wú)幾,說(shuō)明單純?cè)黾訕兜臄?shù)量并不能提高結(jié)構(gòu)抗震性能,應(yīng)根據(jù)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)同時(shí)利用變剛度設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)最合理的布樁形式。以上研究成果有利于正確應(yīng)用地基變形模量、認(rèn)知樁對(duì)樁周土的影響、增加水電站廠(chǎng)房的運(yùn)行穩(wěn)定性,同時(shí)也為以后結(jié)構(gòu)樁基的變剛度設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：深厚覆蓋層 水電站廠(chǎng)房 卸載—再加載模量 接觸單元 摩擦樁 沉降
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV731;TV312
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景及問(wèn)題提出10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 卸載—再加載模量的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 接觸單元在樁-土接觸中研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 深厚覆蓋層上水工建筑物沉降和計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要內(nèi)容14-16
• 2 水電站結(jié)構(gòu)靜力數(shù)值分析基本原理16-21
• 2.1 計(jì)算基本理論及ANSYS程序介紹16
• 2.2 巖土本構(gòu)模型簡(jiǎn)介16-21
• 2.2.1 鄧肯-張雙曲線(xiàn)模型16-18
• 2.2.2 D-P屈服準(zhǔn)則18-19
• 2.2.3 接觸單元19-20
• 2.2.4 變剛度設(shè)計(jì)理念20-21
• 3 接觸單元在樁土接觸模擬中的運(yùn)用21-31
• 3.1 模型選擇21-22
• 3.1.1 土體與樁本構(gòu)模型選擇21
• 3.1.2 樁-土體系模型21-22
• 3.2 單樁與土體ANSYS計(jì)算模型22-24
• 3.2.1 土與樁的材料特性22-23
• 3.2.2 樁-土幾何模型23-24
• 3.3 計(jì)算結(jié)果分析24-30
• 3.3.1 樁-土接觸側(cè)粘聚力的影響25-26
• 3.3.2 樁-土接觸端粘聚力的影響26-27
• 3.3.3 樁徑的影響27-28
• 3.3.4 樁長(zhǎng)的影響28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 砂礫石地基上水電站廠(chǎng)房沉降和回彈變形分析31-61
• 4.1 工程實(shí)例概述31-32
• 4.2 模型參數(shù)設(shè)置32-35
• 4.2.1 D-P準(zhǔn)則參數(shù)32-33
• 4.2.2 卸載—再加載模量33-34
• 4.2.3 接觸單元參數(shù)34-35
• 4.3 計(jì)算模型35-39
• 4.3.1 不同地基處理措施有限元模型35-39
• 4.4 地應(yīng)力對(duì)沉降的影響39-43
• 4.5 完建工況下計(jì)算結(jié)果分析43-51
• 4.5.1 計(jì)算結(jié)果分析43-51
• 4.6 靜水壓力作用下計(jì)算結(jié)果分析51-59
• 4.6.1 計(jì)算結(jié)果與分析51-59
• 4.7 采用地基原始變形模量與卸載-再加載模量的計(jì)算結(jié)果比較59-60
• 4.8 本章小結(jié)60-61
• 5 不同地基處理方式下水電站廠(chǎng)房地震反應(yīng)分析61-91
• 5.1 計(jì)算方法和計(jì)算模型61-62
• 5.1.1 計(jì)算方法61-62
• 5.1.2 地震計(jì)算模型62
• 5.2 計(jì)算結(jié)果與分析62-89
• 5.2.1 自振頻率62-64
• 5.2.2 地震響應(yīng)計(jì)算結(jié)果和分析64-89
• 5.3 本章小結(jié)89-91
• 6 結(jié)論與展望91-93
• 6.1 結(jié)論91-92
• 6.2 展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況95-96
• 致謝96-97

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 金寶宏,劉海峰,宋建夏,簡(jiǎn)政;采用三維等厚度接觸單元對(duì)樁基沉降的研究[J];礦山壓力與頂板管理;2005年02期

2 陳慧遠(yuǎn);摩擦接觸單元及其分析方法[J];水利學(xué)報(bào);1985年04期

3 雷曉燕;三維接觸問(wèn)題新模型研究[J];土木工程學(xué)報(bào);1996年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊淑娜;李軍;;淺談地基對(duì)建筑物的破壞原因與控制措施[A];河南省土木建筑學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

，

本文編號(hào)：908343