深基坑非极限状态主动土压力计算与报警值设定

论文摘要

经典的土压力理论,因其力学概念明确、计算过程简单,在工程实际中得到了广泛的应用。然而在工程实际中,土体往往达不到极限状态,经典的朗肯理论和库仑理论已不能满足实际工程的需要,因此研究非极限状态下的土压力具有重要意义。首先,利用有限元软件ABAQUS模拟了基坑开挖过程,得到了不同工况下支护结构上的位移变化规律和土压力变化规律,证实了在静止状态与主动状态之间确实存在着非极限状态,且非极限状态随着位移的变化而变化,模拟结果亦表明,支护结构的位移表现出中间大、两端小、最大位移出现在基坑中下部的形式。然后,针对非极限状态下土压力的两类理论计算方法分别做了改进,通过对土压力-位移经验曲线的分析,提出一种非极限状态主动土压力的组合计算模型,通过应用修正的功的互等定理对此模型进行了验证,分别借助灰色预测模型、改进的桩身侧向位移法,给出时间维度与空间维度下非极限位移的计算依据,并推导出非极限土压力的时空计算方程;在做一定假设的基础上,建立了黏性土非极限状态下的挡土墙模型,取薄层单元进行受力分析,建立了非极限状态下主动土压力与土体参数之间的关系,结合非极限状态下土体参数与位移比的关系,得到了以位移比为变量的非极限状态主动土压力计算公式,并理论推导了非极限状态下假想破坏面与水平面的夹角公式,同时推导了非极限状态下裂缝深度的理论计算公式,分析了不同因素影响下的黏性土非极限状态裂缝开展规律。最后,针对传统报警值设定模式存在的弊端,提出了一种新型的报警值设定模式,加强了基坑施工过程中的监测,有利于指导基坑施工。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘杰锋

导师: 曹海莹

关键词: 基坑工程,主动土压力,非极限状态,变形报警值,数值模拟,功的互等定理,薄层单元法

来源: 燕山大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 燕山大学

分类号: TU432

DOI: 10.27440/d.cnki.gysdu.2019.000173

总页数: 67

文件大小: 2115K

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