本文關(guān)鍵詞：既有建筑復合地基對基坑土壓力的影響研究

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【摘要】：城市化進程的加速,不僅使我國高層建筑得到快速發(fā)展,地下工程特別是基坑工程在數(shù)量和規(guī)模上也得到前所未有的發(fā)展機遇。城市建設用地的日益緊缺使得建筑密度越來越大,擬開挖基坑的周邊環(huán)境條件更加復雜。相應地,基坑工程的設計和施工需要考慮與坑邊既有建筑間的相互影響,特別是坑邊既有建筑對基坑土壓力計算模式的影響,成為基坑工程設計所需要考慮的首要問題。 目前規(guī)范有關(guān)土壓力計算的規(guī)定考慮了天然地基形式下建筑荷載所產(chǎn)生的附加應力。當既有建筑采用復合地基形式時,由于復合地基的材料組成和荷載傳遞方式的復雜性,使得土壓力呈現(xiàn)出特殊的分布規(guī)律,無法用現(xiàn)有土壓力理論直接計算,因此研究既有建筑復合地基情況下基坑土壓力的分布特點和計算方法顯得尤為重要。 本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,采用理論推導和數(shù)值模擬的方法重點研究了采用復合地基形式的既有建筑對基坑土壓力的影響,并對此情況下的土壓力計算進行探索性研究,具體研究工作和取得的成果如下： (1)對基坑與鄰近建筑地下室之間形成的有限土體產(chǎn)生的土壓力進行了理論公式推導。研究了土體滑裂面傾角和主動土壓力系數(shù)隨土體參數(shù)的變化規(guī)律,將有限土體土壓力結(jié)果和庫倫土壓力進行對比分析,得出了有限土體土壓力隨著土體寬高比增大而逐漸趨近于庫倫土壓力的結(jié)論。 (2)基于復合地基的等效實體法概念,假設復合地基與支護結(jié)構(gòu)之間的有限土體承受沿土體深度均勻分布的側(cè)摩阻力和側(cè)壓力,建立了土壓力計算模型,給出了有限土體土壓力、滑裂面傾角、主動土壓力系數(shù)的計算公式。并通過具體算例,得出滑裂面傾角和主動土壓力系數(shù)隨側(cè)向作用力和有限土體寬高比的變化規(guī)律。 (3)采用數(shù)值模擬方法研究了既有建筑的地基形式分別為天然地基和復合地基時,支護結(jié)構(gòu)的變形和土壓力的分布規(guī)律。將結(jié)果與不考慮既有建筑的情況進行對比,得出既有建筑復合地基對基坑開挖的影響。 (4)根據(jù)現(xiàn)有考慮建筑荷載作用的土壓力計算理論,提出了既有建筑采用復合地基形式時基坑土壓力計算的等效處理方法：當鄰近建筑采用復合地基時,將作用在復合地基基礎(chǔ)頂部的荷載,按兩個不同的荷載分配系數(shù)分配于天然地基基礎(chǔ)頂面和樁端土體頂面。并改變模型中復合地基的相關(guān)參數(shù)驗證了該方法的適用性。 (5)模擬了既有建筑采用水泥土樁復合地基時基坑的開挖過程。將水泥土樁和土看做一種復合材料,賦予其綜合強度指標和變形指標,觀察兩個指標的變化對基坑土壓力和變形的影響,研究表明：復合材料的強度指標是影響基坑土壓力的主要因素,復合材料的強度越高,土壓力和水平位移越小。
【關(guān)鍵詞】：地基基礎(chǔ)工程 土壓力 復合地基 有限土體 基坑開挖 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TU432
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 引言11-12
• 1.2 土壓力理論研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 經(jīng)典土壓力理論12-16
• 1.2.2 考慮支護結(jié)構(gòu)變形的土壓力研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.3 考慮有限土體的土壓力研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 鄰近建筑對基坑開挖影響的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本文的主要研究工作23-24
• 2 基坑工程有限土體土壓力計算公式推導24-41
• 2.1 引言24-25
• 2.2 地下室類有限土體土壓力計算公式的理論推導25-33
• 2.2.1 半無限土體土壓力公式25-26
• 2.2.2 有限土體土壓力公式推導26-33
• 2.3 樁體復合地基的等效化處理方法33-36
• 2.3.1 復合地基的概念和分類33-34
• 2.3.2 樁體復合地基的荷載傳遞機理34-35
• 2.3.3 等效實體法35-36
• 2.4 考慮復合地基側(cè)向作用力的有限土體土壓力計算公式推導36-39
• 2.4.1 建立計算模型并推導公式36-38
• 2.4.2 算例分析38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 3 坑邊既有建筑復合地基條件下基坑開挖的數(shù)值模擬41-69
• 3.1 引言41
• 3.2 ABAQUS在基坑開挖中的應用41-45
• 3.2.1 ABAQUS簡介41-42
• 3.2.2 修正劍橋模型42-44
• 3.2.3 復合地基數(shù)值模擬手段44-45
• 3.2.4 基坑開挖過程在ABAQUS中的實現(xiàn)45
• 3.3 數(shù)值分析模型的建立45-50
• 3.3.1 基坑和復合地基布置情況45-48
• 3.3.2 計算參數(shù)選取48
• 3.3.3 單元類型選取48
• 3.3.4 荷載施加步驟48-50
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果對比分析50-59
• 3.4.1 模型一 (無既有建筑)的數(shù)值模擬結(jié)果50-52
• 3.4.2 模型二 (天然地基基礎(chǔ))的數(shù)值模擬結(jié)果52-54
• 3.4.3 模型三 (復合地基基礎(chǔ))的數(shù)值模擬結(jié)果54-56
• 3.4.4 三個模型的支護結(jié)構(gòu)水平位移對比分析56-58
• 3.4.5 三個模型的支護結(jié)構(gòu)土壓力對比分析58-59
• 3.5 坑邊既有建筑復合地基條件下的土壓力計算方法59-67
• 3.5.1 概述59-61
• 3.5.2 等效荷載分配系數(shù)計算61-64
• 3.5.3 樁長對荷載分配系數(shù)的影響64-66
• 3.5.4 樁體剛度對荷載分配系數(shù)的影響66-67
• 3.6 本章小結(jié)67-69
• 4 坑邊水泥土樁復合地基對基坑土壓力的影響69-80
• 4.1 水泥土樁復合地基概述69-70
• 4.2 模型建立70-71
• 4.3 數(shù)值模擬結(jié)果對比及分析71-78
• 4.3.1 加固深度對土壓力和水平位移的影響71-72
• 4.3.2 復合土體的內(nèi)摩擦角對土壓力和水平位移的影響72-74
• 4.3.3 復合土體的粘聚力對土壓力和水平位移的影響74-77
• 4.3.4 復合土體的彈性模量對土壓力和水平位移的影響77-78
• 4.3.5 復合土體與基坑的距離對土壓力和水平位移的影響78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 5 結(jié)論與展望80-82
• 5.1 主要研究結(jié)論80-81
• 5.2 進一步研究展望81-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-87
• 個人簡歷87

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何亞萍;;剛?cè)峤M合樁復合地基加固設計與應用[J];寧波大學學報(理工版);2011年03期

2 宋s，

本文編號：669798