复杂荷载条件下基坑围护结构土压力及响应分析
发布时间：2021-02-27 12:56
随着城市的发展,用地需求越来越大,城市建设的密度也越来越大,新建地下工程与既有建筑、交通要道等的距离也越来越近。这些外部环境的复杂因素,诸如交通荷载、有限土体等,对城市地下工程基坑开挖产生的影响不可避免。因此,如何让新建基坑围护结构在复杂条件影响下保持稳定已成为国内外学者亟待解决的问题。本文针对两种不同情况（基坑工程临近交通要道、基坑工程临近既有建筑）,采用理论计算、数值模拟、现场实测等方式来分析复杂环境对基坑工程的影响,为类似工程的设计和施工提供参考和借鉴。本文开展了如下工作。（1）针对围护结构后方为有限宽度无黏性填土情况,采用离散元方法分别对光滑、粗糙支护结构面情况下,有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了有限土体主动破坏过程中滑裂带发展、土体位移规律以及作用在围护结构上的水平土压力分布情况。（2）在离散元数值分析的基础上,针对无黏性有限土体的主动土压力问题,假设滑动土楔内部小主应力轨迹线为圆弧,采用薄层单元法推导了考虑土拱效应的平动模式下有限土体主动土压力计算公式并设计了相应的算法流程。（3）依托杭州某基坑,通过对此基坑工程交通荷载以及交通荷载作用下深基坑围护结构振动加速度及...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.1.1 前言
1.1.2 有限土体土压力
1.1.3 交通荷载
1.2 国内外研究现状
1.2.1 有限土体土压力研究现状
1.2.2 交通荷载及其对深基坑影响研究现状
1.3 本文主要内容及创新点
1.3.1 目前研究局限性
1.3.2 本文主要内容
第2章 无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析
2.1 PFC2D的特点
2.2 离散元模型细观参数研究
2.2.1 离散元模型试验参数
2.2.2 离散元计算模型
2.3 离散元模拟结果及分析
2.3.1 墙后土体宽高比影响
2.3.2 土压力结果分析
2.4 本章小结
第3章 无黏性有限土体主动土压力理论研究
3.1 二维有限土体主动土压力解
3.1.1 问题描述
3.1.2 解析公式推导
3.2 参数分析
3.3 实例验证
3.4 本章小结
第4章 交通荷载下基坑围护结构动力响应现场实测
4.1 现场测试方案
4.1.1 工程概况
4.1.2 传感器布置
4.2 现场测试结果与分析
4.2.1 车辆交通荷载
4.2.2 加速度响应分析
4.2.3 围护结构土压力
4.3 结论
第5章 交通荷载作用下基坑围护结构变形及内力响应数值模拟
5.1 剑桥模型
5.1.1 剑桥模型
5.1.2 ABAQUS中的剑桥模型
5.2 交通荷载作用下基坑围护结构内力及变形分析
5.2.1 有限元模型及边界条件
5.2.2 材料计算参数
5.2.3 交通荷载模拟
5.2.4 模拟结果与实测数据对比
5.2.5 交通荷载大小影响
5.2.6 交通荷载距离影响
5.2.7 交通荷载速度影响
5.2.8 动荷载分量幅值影响
5.3 结论
第6章 结论与建议
6.1 主要结论
6.2 未来研究展望
参考文献
作者简历及发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]曲线滑裂面下有限宽度填土主动土压力计算[J]. 杨明辉,戴夏斌,赵明华,罗宏. 岩土力学. 2017(07)
[2]考虑剪应力作用的刚性挡土墙主动土压力分析[J]. 刘忠玉,陈捷,李东阳. 岩土力学. 2016(09)
[3]无黏性有限土体主动土压力解析解[J]. 王闫超,晏鄂川,陆文博,丛璐,朱存金,李兴明,叶世伟. 岩土力学. 2016(09)
[4]有限土体刚性挡墙平动模式被动土压力试验研究[J]. 应宏伟,张金红,王小刚,李冰河,朱伟. 岩土工程学报. 2016(06)
[5]车辆荷载对支护桩主动土压力的影响分析[J]. 邱洪志,孔纪名,王仁超,黄森旺,崔云. 岩土工程学报. 2016(03)
[6]SMW用于地铁车站深基坑变形影响参数研究[J]. 夏江涛,沈亚,龚成中,沈化荣. 地下空间与工程学报. 2015(04)
[7]墙后有限宽度无黏性土主动土压力试验研究[J]. 杨明辉,戴夏斌,赵明华,罗宏. 岩土工程学报. 2016(01)
[8]紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法[J]. 王洪亮,宋二祥,宋福渊. 工程力学. 2014(04)
[9]交通荷载作用下桩锚支护结构动力响应分析[J]. 乐金朝,邱洪志,张利军. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[10]交通动荷载对基坑围护结构的影响分析[J]. 徐长节,陈金友,郭鲁军,徐芫蕾. 岩土工程学报. 2013(S2)
博士论文
[1]单、双向激振循环荷载作用下饱和软粘土动力特性研究[D]. 王军.浙江大学 2007
[2]交通荷载作用下软土地基动力特性及加筋道路动力响应研究[D]. 刘飞禹.浙江大学 2007
硕士论文
[1]软土地基超深基坑土方开挖的监测与有限元分析[D]. 冯永红.浙江大学 2012
[2]考虑挡墙位移及有限土体影响的土压力研究[D]. 郑贝贝.浙江大学 2011
[3]临近既有地下室挡土墙主动土压力研究[D]. 黄东.浙江大学 2010
本文编号：3054265
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.1.1 前言
1.1.2 有限土体土压力
1.1.3 交通荷载
1.2 国内外研究现状
1.2.1 有限土体土压力研究现状
1.2.2 交通荷载及其对深基坑影响研究现状
1.3 本文主要内容及创新点
1.3.1 目前研究局限性
1.3.2 本文主要内容
第2章 无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析
2.1 PFC2D的特点
2.2 离散元模型细观参数研究
2.2.1 离散元模型试验参数
2.2.2 离散元计算模型
2.3 离散元模拟结果及分析
2.3.1 墙后土体宽高比影响
2.3.2 土压力结果分析
2.4 本章小结
第3章 无黏性有限土体主动土压力理论研究
3.1 二维有限土体主动土压力解
3.1.1 问题描述
3.1.2 解析公式推导
3.2 参数分析
3.3 实例验证
3.4 本章小结
第4章 交通荷载下基坑围护结构动力响应现场实测
4.1 现场测试方案
4.1.1 工程概况
4.1.2 传感器布置
4.2 现场测试结果与分析
4.2.1 车辆交通荷载
4.2.2 加速度响应分析
4.2.3 围护结构土压力
4.3 结论
第5章 交通荷载作用下基坑围护结构变形及内力响应数值模拟
5.1 剑桥模型
5.1.1 剑桥模型
5.1.2 ABAQUS中的剑桥模型
5.2 交通荷载作用下基坑围护结构内力及变形分析
5.2.1 有限元模型及边界条件
5.2.2 材料计算参数
5.2.3 交通荷载模拟
5.2.4 模拟结果与实测数据对比
5.2.5 交通荷载大小影响
5.2.6 交通荷载距离影响
5.2.7 交通荷载速度影响
5.2.8 动荷载分量幅值影响
5.3 结论
第6章 结论与建议
6.1 主要结论
6.2 未来研究展望
参考文献
作者简历及发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]曲线滑裂面下有限宽度填土主动土压力计算[J]. 杨明辉,戴夏斌,赵明华,罗宏. 岩土力学. 2017(07)
[2]考虑剪应力作用的刚性挡土墙主动土压力分析[J]. 刘忠玉,陈捷,李东阳. 岩土力学. 2016(09)
[3]无黏性有限土体主动土压力解析解[J]. 王闫超,晏鄂川,陆文博,丛璐,朱存金,李兴明,叶世伟. 岩土力学. 2016(09)
[4]有限土体刚性挡墙平动模式被动土压力试验研究[J]. 应宏伟,张金红,王小刚,李冰河,朱伟. 岩土工程学报. 2016(06)
[5]车辆荷载对支护桩主动土压力的影响分析[J]. 邱洪志,孔纪名,王仁超,黄森旺,崔云. 岩土工程学报. 2016(03)
[6]SMW用于地铁车站深基坑变形影响参数研究[J]. 夏江涛,沈亚,龚成中,沈化荣. 地下空间与工程学报. 2015(04)
[7]墙后有限宽度无黏性土主动土压力试验研究[J]. 杨明辉,戴夏斌,赵明华,罗宏. 岩土工程学报. 2016(01)
[8]紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法[J]. 王洪亮,宋二祥,宋福渊. 工程力学. 2014(04)
[9]交通荷载作用下桩锚支护结构动力响应分析[J]. 乐金朝,邱洪志,张利军. 地下空间与工程学报. 2013(06)
[10]交通动荷载对基坑围护结构的影响分析[J]. 徐长节,陈金友,郭鲁军,徐芫蕾. 岩土工程学报. 2013(S2)
博士论文
[1]单、双向激振循环荷载作用下饱和软粘土动力特性研究[D]. 王军.浙江大学 2007
[2]交通荷载作用下软土地基动力特性及加筋道路动力响应研究[D]. 刘飞禹.浙江大学 2007
硕士论文
[1]软土地基超深基坑土方开挖的监测与有限元分析[D]. 冯永红.浙江大学 2012
[2]考虑挡墙位移及有限土体影响的土压力研究[D]. 郑贝贝.浙江大学 2011
[3]临近既有地下室挡土墙主动土压力研究[D]. 黄东.浙江大学 2010
本文编号：3054265
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