大型地下连续墙环向刚度与受力性能研究

发布时间：2023-01-11 07:18

　　地下连续墙（地连墙）在桥梁工程中广泛应用,它的性能影响了基坑安全性和经济性。目前在地连墙的应用过程中仍存在许多问题,如槽段接缝,施工误差对墙体环向刚度的影响靠经验取值,计算方法仅采用有限元法,对新型葫芦型地连墙受力体系和设计方法不清晰等。论文以大跨径悬索桥葫芦形地下连续墙环向受力特性及设计方法为选题,具有明显的工程实际意义和理论研究价值。本文在广泛地国内外调研基础上,采用试验研究、工程实例数据统计、理论分析等方法,系统地研究了接缝泥皮和施工误差对地连墙环向刚度的影响,推导了基于能量法的环形地连墙受力计算方法,建立了葫芦型地连墙设计计算理论。论文主要工作和研究结论如下:1)针对槽段接缝泥皮对墙体环向刚度影响,进行了槽段接缝泥皮试验,获得了接缝的应力应变曲线。提出了三折线解析模型,导得了考虑接缝泥皮效应的环形地下连续墙环向刚度修正系数计算公式。同时,考虑接缝泥皮非线性刚度效应,提出了修正系数法和串联弹簧法两个竖向弹性地基梁地连墙计算方法,获得了环形地连墙环向刚度修正系数。2)研究了施工规范允许范围内不同轴线误差、厚度误差及倾斜度误差等对环向刚度的影响,通过工程实例统计分析了施工误差影响分布... 

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 地下连续墙工程应用现状
        1.2.1 地下连续墙的起源与发展
        1.2.2 地下连续墙在悬索桥锚碇基础工程的条件
        1.2.3 地下连续墙的工程应用现状
    1.3 环向刚度修正系数研究现状
        1.3.1 地下连续墙接头形式
        1.3.2 接头效应研究现状
        1.3.3 施工误差对环向刚度影响研究现状
    1.4 环形地下连续墙计算理论研究现状
        1.4.1 研究现状
        1.4.2 计算方法概述
    1.5 葫芦型地下连续墙受力研究现状
    1.6 课题来源
    1.7 本文的研究内容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
第2章 接缝泥皮对环向刚度的影响研究
    2.1 引言
    2.2 环向刚度折减效应的影响
        2.2.1 概述
        2.2.2 实例工程
        2.2.3 计算分析
    2.3 地连墙槽段接缝泥皮效应单元体试验
        2.3.1 工况设计与试件制作
        2.3.2 试验材料参数
        2.3.3 试验方法和步骤
    2.4 试验数据与分析
        2.4.1 实测荷载位移关系
        2.4.2 接缝力学特性
    2.5 考虑泥皮效应的环向刚度修正系数
    2.6 考虑泥皮效应的环形地连墙计算方法
        2.6.1 修正系数法
        2.6.2 串联弹簧法
    2.7 验证与实例
        2.7.1 方法验证
        2.7.2 实例分析
    2.8 小结
第3章 施工误差对环向刚度的影响研究
    3.1 引言
    3.2 研究思路
        3.2.1 施工误差
        3.2.2 有限元模型
    3.3 不同荷载模式计算结果分析
    3.4 不同施工误差计算结果分析
        3.4.1 轴线误差
        3.4.2 厚度误差
        3.4.3 倾斜度误差
    3.5 参数分析
        3.5.1 半径
        3.5.2 高度
        3.5.3 壁厚
    3.6 工程实例分析
        3.6.1 施工误差及数据分析
        3.6.2 考虑实际施工误差数据建模分析
    3.7 结论
第4章 基于能量法的环形地连墙受力分析
    4.1 引言
    4.2 受力分析
        4.2.1 基本方程
        4.2.2 外力荷载
    4.3 能量解法
        4.3.1 问题泛函
        4.3.2 试探函数
        4.3.3 变分方程组
        4.3.4 边界条件应用及求解
    4.4 实例分析
    4.5 小结
第5章 葫芦型地连墙设计方法研究
    5.1 引言
    5.2 工程背景
        5.2.1 概况
        5.2.2 基础概况
        5.2.3 土层分布及荷载
        5.2.4 施工工序
    5.3 研究目标及方法
        5.3.1 研究目标
        5.3.2 研究计算方法
    5.4 经济性分析
    5.5 简单荷载下无内衬地连墙变形和受力性能
        5.5.1 Y槽段变形性能
        5.5.2 中隔墙变形与受力性能
        5.5.3 Y槽段受力性能
        5.5.4 墙体变形性能
        5.5.5 墙体受力性能
        5.5.6 小结
    5.6 简单荷载下有内衬地连墙变形和受力性能研究
        5.6.1 研究内容
        5.6.2 理论分析
        5.6.3 半葫芦型与葫芦型的比较
        5.6.4 内衬受力和变形性能
        5.6.5 墙体变形和受力性能
        5.6.6 小结
    5.7 被动土压力的影响
        5.7.1 半葫芦型与葫芦型的比较
        5.7.2 被动土压力影响分析
    5.8 复杂情况葫芦型地连墙变形和受力性能
        5.8.1 半葫芦型与葫芦型的比较
        5.8.2 墙体变形和受力性能
        5.8.3 内衬变形和受力性能
    5.9 接缝泥皮对葫芦型地连墙的影响
        5.9.1 计算方法和模型
        5.9.2 计算结果
    5.10 葫芦形地连墙设计方法
    5.11 小结
结论与展望
    1.结论
    2.展望
参考文献
致谢
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)


【参考文献】：
期刊论文
[1]地下连续墙应用不同接头形式的防渗漏效果对比分析[J]. 张雷,张超来,陈琳.  建筑施工. 2017(12)
[2]盾构隧道环向接头等效刚度修正计算及其影响因素研究[J]. 杨春山,莫海鸿,魏立新.  铁道科学与工程学报. 2017(07)
[3]岳阳洞庭湖大桥葫芦形锚碇基坑施工监测方案及受力特性研究[J]. 肖景平,贺炜,崔剑锋.  公路工程. 2017(01)
[4]葫芦形锚碇基坑地下连续墙开挖阶段变形规律研究[J]. 凌李华,吴欣,董城.  公路工程. 2016(06)
[5]地下连续墙设计及施工发展研究与展望[J]. 周俊,谭跃虎,李二兵,马聪,卞少帅.  施工技术. 2015(S2)
[6]地下连续墙铣接头工艺二期槽施工技术[J]. 邹铭.  建筑施工. 2015(08)
[7]超深地下连续墙套铣接头施工技术[J]. 张哲彬.  建筑施工. 2013(04)
[8]大型圆形基坑环向承载力的探讨[J]. 古少枫,鲁稳.  土工基础. 2013(01)
[9]圆形地下连续墙结构设计中α系数取值探讨[J]. 陈富强,杨光华,张玉成,姚丽娜.  岩土工程学报. 2012(S1)
[10]JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[J].   岩土力学. 2012(11)

硕士论文
[1]葫芦形基坑地下连续墙施工监测与数值分析[D]. 庄旭.长沙理工大学 2015
[2]深基坑地下连续墙支护结构设计计算及数值模拟分析[D]. 杨柳.河北工程大学 2013
[3]圆形地下连续墙壳体有限元数值模拟分析[D]. 柏国利.同济大学 2006
[4]基于监测数据的围护墙弯矩反分析及安全评估研究[D]. 毛朝辉.同济大学 2006



本文编号：3729644