索联板球基础抗拔机理相似模型试验研究

发布时间：2017-05-09 21:02

  本文关键词：索联板球基础抗拔机理相似模型试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：砂土在我国西部地区分布十分广泛,沙漠地区的地基特性对大容量、远距离电力传输提出了严峻挑战,迫切需要开发和研究新型基础以适应该地区复杂恶劣的地质环境和工程要求,索联板球基础正是顺应这种需要而开发的一种独特基础型式。大量文献调研发现前人通过理论计算、数值模拟以及室内模型试验等方法对砂土中锚板基础的极限抗拔承载力进行了研究,而对索联板球基础这种新型基础的抗拔机理和极限抗拔承载力的研究未有涉及。本文通过现场调研及原位试验确定所研究砂土的物理力学参数,按照相似定理配制相似材料,使用自制模型试验箱进行室内相似模型试验,探索非饱和砂土中索联板球基础抗拔机理,同时运用FLAC3D对试验结果进行数值模拟分析。论文研究取得以下结论:(1)砂土相似材料的配制过程中基于砂土理论黏聚力为0,所以一般配制过程中只考虑到砂土的压缩模量,但是在实际配制过程中发现含水率不同的砂土其有不同大小的假黏聚力。所以本文配制过程中考虑到黏聚力的影响。(2)通过试验得出埋深的改变对基础抗拔力的影响大于球径,而水泥土柱径的改变对球体上拔承载力的影响很小。(3)计算得出随着埋深比的增加基础的抗拔承载力系数先增大后减小,随着水泥土柱径的增大抗拔承载力系数不断增大,随着球径的增大抗拔承载力系数反而减小。(4)地表破坏面半径随着埋深、水泥土柱径、球径的增加反而减小。(5)将现场试验的数据与数值模拟分析,发现不同埋深、不同水泥土柱径、不同球径的荷载-位移曲线相一致,证明试验的合理性,通过数值进一步对深埋进行了分析。
【关键词】：新型基础 非饱和砂土 抗拔承载力 相似模型试验 数值模拟
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.2.1 索联板球基础研究意义10
• 1.2.2 相似模型试验研究意义10-11
• 1.3 研究现状11-13
• 1.3.1 锚板研究现状11-12
• 1.3.2 相似试验研究现状12-13
• 1.4 相似模型试验研究内容及目的13-14
• 1.5 本文创新点14
• 1.6 研究思路及技术路线14-16
• 第二章 相似理论16-30
• 2.1 相似基本内容16
• 2.1.1 几何相似16
• 2.1.2 物理相似16
• 2.2 相似理论16-21
• 2.2.1 相似第一定理16-18
• 2.2.2 相似第二定理18-20
• 2.2.3 相似第三定理20
• 2.2.4 相似材料的配比方案20-21
• 2.3 相似材料的准备21-29
• 2.3.1 相似比的计算21-22
• 2.3.2 砂土相似材料配制22-25
• 2.3.3 水泥土相似材料配制25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 相似模型实验研究30-57
• 3.1 模型试验原理30
• 3.2 模型试验的介绍30-34
• 3.2.1 模型箱的制作30-32
• 3.2.2 传力装置32
• 3.2.3 位移测量装置32-33
• 3.2.4 夯实及搅拌工具33-34
• 3.2.5 加载装置34
• 3.3 模型试验过程34-44
• 3.3.1 埋设方案34-37
• 3.3.2 试验过程37-41
• 3.3.3 架设试验设备41-43
• 3.3.4 加载方式43-44
• 3.4 模型试验结果分析44-55
• 3.4.1 索联板球基础抗拔承载力评价指标44-45
• 3.4.2 荷载位移曲线及抗拔承载力系数45-53
• 3.4.3 土体表面破裂面53-55
• 3.5 本章小结55-57
• 第四章 相似模型试验数值模拟分析57-68
• 4.1 数值模拟研究目的57
• 4.2 计算模型的建立及参数的选取57-59
• 4.2.1 几何计算模型的建立57-58
• 4.2.2 本构模型及计算参数的选取58-59
• 4.3 球索基础上拔破坏机制分析59-64
• 4.3.1 浅埋上拔破坏机制分析59-62
• 4.3.2 深埋上拔破坏机制分析62-64
• 4.4 球索基础数值模拟对比分析64-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-69
• 参考文献69-72
• 在学期间研究成果72-73
• 致谢73

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本文编号：353267