基于里兹法的圆形地下连续墙受力分析
本文选题:桥梁工程 + 圆形地下连续墙 ; 参考:《中国公路学报》2017年01期
【摘要】:针对圆形地下连续墙基坑开挖受力过程复杂且采用有限元通用程序计算效率低的问题,分析了墙体承受的内衬环向支撑力、坑外水平土压力荷载、坑内水平地基反力计算方法,基于轴对称荷载作用下柱壳的三维弹性力学基本方程,建立了圆形地下连续墙墙体的形变势能、内衬弹性势能、水平土压力势能、水平地基反力弹性势能等的计算公式,从而得到了求解墙体位移问题的泛函;引入单傅里叶级数作为求解位移的试探函数,根据变分原理对试探函数的待定参数进行全微分,得到了待定参数的求解方程组;同时,给出了各种边界条件下的待定参数方程组,从而得到了圆形地下连续墙的里兹解法;最后采用里兹法和有限元法对外径73m的黄埔大桥北锚碇圆形地下连续墙进行了分析对比。结果表明:里兹法与三维弹性地基板法有限元计算的施工阶段最大位移仅相差0.49%,最大弯矩仅相差1.2%,计算结果几乎一致,尤其是位移曲线几乎完全重合,说明了里兹法方法的正确性,且其有很高的计算精度;算例中里兹法计算的未知数为17个,而有限元计算节点数为40 075个,未知数为240 450个,可见里兹法计算效率非常高,非常适合编制小型程序求解;研究结果为圆形地下连续墙受力研究提供了一种新方法,可广泛应用于工程设计。
[Abstract]:In order to solve the problem that the excavation process of circular diaphragm wall foundation pit is complicated and the calculation efficiency of finite element general program is low, the calculation method of inner lining circumferential supporting force, horizontal earth pressure load outside the pit and horizontal foundation reaction force in the pit is analyzed. Based on the basic equations of three-dimensional elastic mechanics of cylindrical shells under axisymmetric loads, the calculation formulas of deformation potential energy, lining elastic potential energy, horizontal earth pressure potential energy and horizontal foundation reaction elastic potential energy of circular underground continuous wall wall are established. The function of solving the wall displacement problem is obtained, the single Fourier series is introduced as the trial function to solve the displacement, the undetermined parameters of the trial function are fully differential according to the variational principle, and the equations of the undetermined parameters are obtained. The equations of undetermined parameters under various boundary conditions are given, and the Ritz solution of circular underground continuous wall is obtained. Finally, the circular underground diaphragm wall of Huangpu Bridge with outer diameter of 73 m is analyzed and compared by using the Ritz method and the finite element method. The results show that the maximum displacement and the maximum bending moment are only 0.49 and 1.2 respectively in the construction stage calculated by the Ritz method and the three-dimensional elastic foundation plate method, and the calculated results are almost consistent, especially the displacement curve is almost completely coincident. It is shown that the Ritz method is correct and has a high calculation accuracy. In the example, the Ritz method has 17 unknowns, while the finite element method has 40,075 nodes and 240,450 unknowns, so the efficiency of the Ritz method is very high. The research results provide a new method for the research of circular underground continuous wall, and can be widely used in engineering design.
【作者单位】: 湖南大学土木工程学院;湖南省交通规划勘察设计院;
【基金】:交通运输部建设科技项目(2013 318 798 320) 湖南省交通科技项目(201219)
【分类号】:U443.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王燕;地下连续墙渗漏修复技术[J];中国建筑防水;2001年06期
2 廖泽球;柔性地下连续墙在某核电站海域工程中的应用[J];人民珠江;2002年06期
3 彭芳乐,孙德新,袁大军,朱合华,廖少明;日本地下连续墙技术的最新进展[J];施工技术;2003年08期
4 丁冀生;地下连续墙渗漏治理措施[J];中外建筑;2003年04期
5 许允;;地下连续墙工程的组价方法[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2005年06期
6 李金强;时海涛;王蕾蕾;;浅谈地下连续墙的施工难点及解决方法[J];华商;2007年Z3期
7 董传月;;浅谈地下连续墙逆做法施工[J];建筑技术开发;2007年03期
8 汪国辉;王军;;地下连续墙缺陷修复措施[J];山西建筑;2008年21期
9 罗俊敏;;地下连续墙渗漏的预防和控制要点[J];建设监理;2009年06期
10 周春华;;浅谈地下连续墙的施工难点及解决方法[J];黑龙江科技信息;2010年16期
相关会议论文 前10条
1 徐丰朋;;地下连续墙施工工艺措施[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年
2 王卫东;邸国恩;黄绍铭;;预制地下连续墙技术的研究与应用[A];上海软土地区深基坑技术新进展研讨会论文集[C];2005年
3 王卫东;邸国恩;黄绍铭;;预制地下连续墙技术的研究与应用[A];上海软土地深基坑技术新进展研讨会论文集[C];2005年
4 周蓉峰;;地下二层结构的预制地下连续墙施工技术[A];施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C];2010年
5 曾子明;刘天云;薛展辉;徐霜海;方翔;;临海超厚软弱地质条件下超深T形地下连续墙工艺应用研究[A];第三届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2013年
6 李坤;于福有;张俭;;浅谈锁口管接头地下连续墙施工技术[A];土木工程建造管理:2006年辽宁省土木建筑学会建筑施工专业委员会论文集[C];2006年
7 丁飞;;桩、墙结合式地下连续墙施工技术研究[A];矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2009年
8 周昌茂;;高勒罕水库地下连续墙施工技术[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
9 刘少跃;莫志锋;潘健;;地下连续墙接头管法施工技术[A];广东省水力发电工程学会论文集[C];2009年
10 章履远;;地下连续墙刚性止水接头的施工技术[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
相关重要报纸文章 前10条
1 通讯员 王学东 杨难明;地下连续墙首开幅成功浇注[N];中国铁道建筑报;2008年
2 记者 王晓晴 通讯员 王一朝 贾云曙;创灌注地下连续墙最好成绩[N];深圳特区报;2009年
3 实习生 李笑宇 记者 李丽云;我国首台自主研发地下连续墙样机下线[N];科技日报;2009年
4 记者 杨飞 通讯员 张娜 贾艳;专家建议城市建筑推广使用地下连续墙[N];中国水利报;2012年
5 曾凡奎;浅谈地下连续墙的施工[N];中华建筑报;2013年
6 钟荣光;地下连续墙支护设计软件开发成功[N];广东科技报;2000年
7 浙江中杰建设有限公司 宋伟 王仁康;浅谈地下连续墙施工质量的控制措施[N];建筑时报;2011年
8 记者 严运涛 通讯员 李坤岳;世界第三高楼开挖超级大坑[N];湖北日报;2011年
9 记者 章盛莉 实习生 蒋思捷;半年内地下“砌”墙86幅[N];长沙晚报;2010年
10 记者 章盛莉;盾构机将“横渡”湘江[N];长沙晚报;2010年
相关博士学位论文 前4条
1 金晓飞;新型接头超深地下连续墙施工过程分析及工程应用研究[D];东南大学;2016年
2 裴尧尧;地下连续墙成槽施工环境效应研究[D];武汉理工大学;2013年
3 侯永茂;软土地层中格形地下连续墙围护结构性状研究[D];上海交通大学;2010年
4 杨庆年;武汉地铁车站深基坑变形特性分析[D];华中科技大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 马勇;格形地下连续墙围护结构的变形性状研究[D];华南理工大学;2015年
2 邬岩;复合地层超深超厚地下连续墙施工技术[D];青岛理工大学;2015年
3 杜振西;邯郸市某工程隔段式配筋地下连续墙数值分析[D];河北工程大学;2015年
4 杨之坤;特大悬索桥葫芦型基坑支护三维数值分析及施工监测方案研究[D];长沙理工大学;2014年
5 黄雅琪;某地下连续墙深基坑支护结构中钢筋混凝土支撑性能研究[D];广西大学;2014年
6 李晓海;地下连续墙穿越微承压水粉砂层预降水防塌辅助成槽技术研究[D];石家庄铁道大学;2014年
7 王永鹏;粉质粘土深基坑地下连续墙力学效应分析及优化设计[D];太原理工大学;2016年
8 姜涛;地下连续墙施工过程中的变形控制研究[D];东南大学;2015年
9 徐宜飞;深大基坑地下连续墙施工引起的土体位移分析[D];安徽理工大学;2016年
10 彭威;地铁车站不同施工方式对支护结构影响分析[D];安徽理工大学;2016年
,本文编号:1800582
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1800582.html