桩基承载过程对临近既有地铁隧道影响机制研究
发布时间：2023-05-03 23:08
近年来我国城市不断发展,对地铁和高层建筑的需求与日俱增。随着地铁周边越来越多的高层建筑的出现,地铁隧道和桩基础之间的联系越来越大。如果承载桩基对临近的地铁隧道影响过大,会导致隧道出现开裂、渗水等问题,势必会威胁到地铁的安全运营。因此关于承载桩基对地铁隧道的影响方面的研究成为工程界所关心的热点。地铁周边的桩基在上部荷载的作用下会对隧道结构稳定性产生一定的影响。本文以研究桩基承载过程对临近既有地铁隧道的影响为目标。利用大型有限元软件Abaqus进行数值模拟,分析桩基承载过程对隧道受力、变形方面的影响,并借助长安大学60gt离心模型试验系统,构造与实际情况相符的桩-土-隧模型,采用多种应力位移监测元件,监测在不同的工况下隧道的变形、弯矩和隧周土压力等的分布方式和变化规律,取得以下研究成果:(1)为提高工作效率,本文提出了一种基于BIM技术的有限元模型构建新方法。该方法通过在Revit软件中完成模型的构建,并借助RevitAPI对软件进行二次开发,编制出Revit软件与大型有限元软件Abaqus的程序接口,实现了BIM模型向有限元模型的转换,为BIM模型的结构计算进行前期准备工作。(2)利用A...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桩基础对既有地铁隧道影响研究现状
1.2.2 单桩沉降理论研究
1.2.3 群桩沉降理论研究
1.2.4 隧道与土相互作用研究
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 基于BIM技术的有限元模型构建新方法
2.1 引言
2.2 BIM技术
2.3 Revit软件概述
2.4 Revit二次开发简介
2.4.1 开发工具
2.4.2 Revit应用程序接口
2.4.3 族
2.5 模型转换研究
2.5.1 模型物理信息提取
2.5.2 模型几何信息提取
2.5.3 Python语言编译
2.6 本章小结
第三章 桩基承载过程对临近既有隧道的影响数值模拟研究
3.1 引言
3.2 Abaqus软件概述
3.3 模型建立
3.3.1 模型建立
3.3.2 本构模型
3.3.3 接触设置及边界条件
3.3.4 装配和分析步设定
3.3.5 模拟工况
3.4 单桩作用下隧道的变形、受力分析
3.4.1 桩基础沉降场
3.4.2 隧道变形
3.4.3 隧道弯矩
3.4.4 隧道应力
3.5 单桩参数敏感性分析
3.5.1 桩长的影响
3.5.2 桩与隧道间距的影响
3.5.3 上部荷载的影响
3.5.4 布桩方式的影响
3.5.5 隧道刚度的影响
3.6 桩-土-隧相互影响机理分析
3.7 群桩作用下隧道的变形、受力分析
3.7.1 桩基础沉降场
3.7.2 隧道变形、受力
3.8 群桩参数敏感性分析
3.8.1 桩间距S1 的影响
3.8.2 桩间距S2 的影响
3.8.3 桩隧间距S3 的影响
3.8.4 群桩规模的影响
3.9 三维有限元分析与二维有限元分析对比
3.10 隧道保护措施研究
3.10.1 隔离桩的遮拦效果
3.10.2 隔离桩设计参数分析
3.11 本章小结
第四章 桩基承载过程对隧道的影响离心试验研究
4.1 引言
4.2 离心模型试验
4.2.1 离心模型试验原理
4.2.2 土工离心模型试验相似性
4.2.3 土工离心机简介
4.3 离心模型试验方案
4.3.1 试验目的
4.3.2 模型设计
4.3.3 试验方案
4.4 监测内容与数据采集系统
4.4.1 隧道应变监测
4.4.2 隧周土压力监测
4.4.3 试验操作过程
4.5 试验数据整理分析
4.5.1 隧道位移分析
4.5.2 隧道弯矩分析
4.5.3 隧周土压力分析
4.6 本章小结
结论与建议
5.1 主要研究结论
5.2 研究不足与建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3807466
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桩基础对既有地铁隧道影响研究现状
1.2.2 单桩沉降理论研究
1.2.3 群桩沉降理论研究
1.2.4 隧道与土相互作用研究
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 基于BIM技术的有限元模型构建新方法
2.1 引言
2.2 BIM技术
2.3 Revit软件概述
2.4 Revit二次开发简介
2.4.1 开发工具
2.4.2 Revit应用程序接口
2.4.3 族
2.5 模型转换研究
2.5.1 模型物理信息提取
2.5.2 模型几何信息提取
2.5.3 Python语言编译
2.6 本章小结
第三章 桩基承载过程对临近既有隧道的影响数值模拟研究
3.1 引言
3.2 Abaqus软件概述
3.3 模型建立
3.3.1 模型建立
3.3.2 本构模型
3.3.3 接触设置及边界条件
3.3.4 装配和分析步设定
3.3.5 模拟工况
3.4 单桩作用下隧道的变形、受力分析
3.4.1 桩基础沉降场
3.4.2 隧道变形
3.4.3 隧道弯矩
3.4.4 隧道应力
3.5 单桩参数敏感性分析
3.5.1 桩长的影响
3.5.2 桩与隧道间距的影响
3.5.3 上部荷载的影响
3.5.4 布桩方式的影响
3.5.5 隧道刚度的影响
3.6 桩-土-隧相互影响机理分析
3.7 群桩作用下隧道的变形、受力分析
3.7.1 桩基础沉降场
3.7.2 隧道变形、受力
3.8 群桩参数敏感性分析
3.8.1 桩间距S1 的影响
3.8.2 桩间距S2 的影响
3.8.3 桩隧间距S3 的影响
3.8.4 群桩规模的影响
3.9 三维有限元分析与二维有限元分析对比
3.10 隧道保护措施研究
3.10.1 隔离桩的遮拦效果
3.10.2 隔离桩设计参数分析
3.11 本章小结
第四章 桩基承载过程对隧道的影响离心试验研究
4.1 引言
4.2 离心模型试验
4.2.1 离心模型试验原理
4.2.2 土工离心模型试验相似性
4.2.3 土工离心机简介
4.3 离心模型试验方案
4.3.1 试验目的
4.3.2 模型设计
4.3.3 试验方案
4.4 监测内容与数据采集系统
4.4.1 隧道应变监测
4.4.2 隧周土压力监测
4.4.3 试验操作过程
4.5 试验数据整理分析
4.5.1 隧道位移分析
4.5.2 隧道弯矩分析
4.5.3 隧周土压力分析
4.6 本章小结
结论与建议
5.1 主要研究结论
5.2 研究不足与建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3807466
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3807466.html
