地基土侧限固结压缩模型及其沉降分析方法
发布时间：2021-06-05 07:50
地基沉降计算是地基承载稳定性评价的重要决策依据之一,合理的地基沉降量计算值将使工程设计、施工与运营等过程的决策更具合理性,探讨其更具合理性的计算方法具有重要的理论意义与工程应用价值。论文在总结分析现有地基土侧限固结压缩试验、压缩分析模型与沉降计算方法研究现状基础上,开展粘性土与无粘性土不同条件下的室内侧限固结压缩试验。提出能反映土体初始压缩、卸载回弹与再压缩等特性的侧限固结压缩分析新模型,以此为基础建立出基于孔隙介质模型的能反映三维应力场与变形模量变化的地基沉降计算新方法,并通过工程实例对比分析验证了所建立的模型与分析方法的合理性与有效性。论文通过研究获得如下结论:（1）通过引入孔隙率建立出宏观土体与细观土颗粒骨架间的应力—应变关系,并采用线弹性虎克定律确定出土颗粒微观应力—应变关系,进而建立出土体宏观应力—应变关系,并利用土体宏观变形与孔隙比的关系以及侧限条件下土体的变形特点建立出土体侧限固结压缩过程的模拟分析方法。利用土体侧限固结压缩试验过程中不产生侧向变形而仅产生轴向变形、轴向应力与应变符合双曲线关系的特点,构建出土体初始压缩e-p曲线分析模型及其表征方法。根据压缩应力趋于无穷大...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏
地基土侧限压缩模型及其沉降分析方法2表以下构筑物的污水排放费用等问题。由于不均匀沉降使建筑物受到的偏心荷载改变了原荷载的分布形式，进而导致上部结构墙体产生裂缝，整体倾斜，情况严重时会使梁柱结构破坏，建筑物倾斜后将产生更大的偏心荷载，最终使地基、基础失稳破坏。a）墙体开裂b）梁开裂c）房屋倾斜图1.1地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏在国内外实际工程中，由于地基沉降造成的工程事故也有很多。如图1.2为建立在湖相沉积层地基上部的墨西哥城的一幢长方形砌体建筑物，沉积层土体的天然含水量极高，达到650%，液限为500%，塑性指数为350，孔隙比为15，地基土具有极高的压缩性，在建筑外观上可以明显看到地表的不均匀沉降带来的影响；又如加拿大红河谷的LakeAgassiz有两栋筒仓（如图1.3所示）是位于粘土层地基之上，两座筒仓距离很近导致筒仓之间的地基应力叠加之后大于两个筒仓外侧的应力，因此筒仓之间的沉降也大于外侧，发生如图所示的向内部倾斜的现象。与之相似的由于不均匀沉降导致建筑物出现不良工程问题还有苏州虎丘塔、比萨斜塔等著名建筑物。图1.2墨西哥城某大厦不均匀沉降变形图1.3加拿大某粮仓倾斜变形由此可见，地面沉降带来的影响涉及整个社会及人民的生产生活的各个方面，无论在工业农业生产还是交通运输、以及城市规划建设等，都与人民生活息息相关，所造成的危害和经济损失对国家而言也是巨大的浪费，因此，为避免今后该类工程事故再次发生或减少发生次数，有必要找到一种能精准判断地基沉降的分
地基土侧限压缩模型及其沉降分析方法2表以下构筑物的污水排放费用等问题。由于不均匀沉降使建筑物受到的偏心荷载改变了原荷载的分布形式，进而导致上部结构墙体产生裂缝，整体倾斜，情况严重时会使梁柱结构破坏，建筑物倾斜后将产生更大的偏心荷载，最终使地基、基础失稳破坏。a）墙体开裂b）梁开裂c）房屋倾斜图1.1地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏在国内外实际工程中，由于地基沉降造成的工程事故也有很多。如图1.2为建立在湖相沉积层地基上部的墨西哥城的一幢长方形砌体建筑物，沉积层土体的天然含水量极高，达到650%，液限为500%，塑性指数为350，孔隙比为15，地基土具有极高的压缩性，在建筑外观上可以明显看到地表的不均匀沉降带来的影响；又如加拿大红河谷的LakeAgassiz有两栋筒仓（如图1.3所示）是位于粘土层地基之上，两座筒仓距离很近导致筒仓之间的地基应力叠加之后大于两个筒仓外侧的应力，因此筒仓之间的沉降也大于外侧，发生如图所示的向内部倾斜的现象。与之相似的由于不均匀沉降导致建筑物出现不良工程问题还有苏州虎丘塔、比萨斜塔等著名建筑物。图1.2墨西哥城某大厦不均匀沉降变形图1.3加拿大某粮仓倾斜变形由此可见，地面沉降带来的影响涉及整个社会及人民的生产生活的各个方面，无论在工业农业生产还是交通运输、以及城市规划建设等，都与人民生活息息相关，所造成的危害和经济损失对国家而言也是巨大的浪费，因此，为避免今后该类工程事故再次发生或减少发生次数，有必要找到一种能精准判断地基沉降的分
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑空间变异性的盾构隧道地层力学响应敏感性分析[J]. 李健斌,陈健,程红战,张善凯,吴佳明,胡之锋. 岩石力学与工程学报. 2019(08)
[2]基于黄土蠕变试验的高填方地基沉降的数值模拟[J]. 张豫川,高飞,吕国顺,马超,赵野. 科学技术与工程. 2018(30)
[3]基于MatDEM的砂土侧限压缩试验离散元模拟研究[J]. 秦岩,刘春,张晓宇,邓尚. 地质力学学报. 2018(05)
[4]非饱和结构性黄土侧限压缩和湿陷试验三维离散元分析[J]. 李涛,蒋明镜,张鹏. 岩土工程学报. 2018(S1)
[5]非饱和填土侧限压缩变形特性试验研究及应用初探[J]. 张沛然,黄雪峰,扈胜霞,杨校辉. 岩土力学. 2018(02)
[6]黄土高填方沉降规律分析及工后沉降反演预测[J]. 葛苗苗,李宁,张炜,郑建国,朱才辉. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[7]基于六面体单元程序计算地基沉降[J]. 田志昌,赵波,赵根田. 山东农业大学学报(自然科学版). 2016(06)
[8]砂土地层中隧道施工引起土层沉降的颗粒流模拟研究[J]. 王正兴,施焱. 隧道建设. 2016(02)
[9]基于ABAQUS的红黏土地基排水固结沉降分析[J]. 赵蕾,陈筠,邬忠虎,刘磊磊. 长江科学院院报. 2015(02)
[10]土的初始和再压缩曲线分析模型[J]. 曹文贵,李鹏,张超,张永杰. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
硕士论文
[1]筏板基础沉降的有限元分析和简化计算[D]. 冯楠楠.合肥工业大学 2017
[2]既有建筑再加荷时荷载及变形特征的试验研究[D]. 李平.中国建筑科学研究院 2013
[3]单桩计算的弹性理论法及其改进[D]. 邹春华.西南交通大学 2007
本文编号：3211756
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏
地基土侧限压缩模型及其沉降分析方法2表以下构筑物的污水排放费用等问题。由于不均匀沉降使建筑物受到的偏心荷载改变了原荷载的分布形式，进而导致上部结构墙体产生裂缝，整体倾斜，情况严重时会使梁柱结构破坏，建筑物倾斜后将产生更大的偏心荷载，最终使地基、基础失稳破坏。a）墙体开裂b）梁开裂c）房屋倾斜图1.1地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏在国内外实际工程中，由于地基沉降造成的工程事故也有很多。如图1.2为建立在湖相沉积层地基上部的墨西哥城的一幢长方形砌体建筑物，沉积层土体的天然含水量极高，达到650%，液限为500%，塑性指数为350，孔隙比为15，地基土具有极高的压缩性，在建筑外观上可以明显看到地表的不均匀沉降带来的影响；又如加拿大红河谷的LakeAgassiz有两栋筒仓（如图1.3所示）是位于粘土层地基之上，两座筒仓距离很近导致筒仓之间的地基应力叠加之后大于两个筒仓外侧的应力，因此筒仓之间的沉降也大于外侧，发生如图所示的向内部倾斜的现象。与之相似的由于不均匀沉降导致建筑物出现不良工程问题还有苏州虎丘塔、比萨斜塔等著名建筑物。图1.2墨西哥城某大厦不均匀沉降变形图1.3加拿大某粮仓倾斜变形由此可见，地面沉降带来的影响涉及整个社会及人民的生产生活的各个方面，无论在工业农业生产还是交通运输、以及城市规划建设等，都与人民生活息息相关，所造成的危害和经济损失对国家而言也是巨大的浪费，因此，为避免今后该类工程事故再次发生或减少发生次数，有必要找到一种能精准判断地基沉降的分
地基土侧限压缩模型及其沉降分析方法2表以下构筑物的污水排放费用等问题。由于不均匀沉降使建筑物受到的偏心荷载改变了原荷载的分布形式，进而导致上部结构墙体产生裂缝，整体倾斜，情况严重时会使梁柱结构破坏，建筑物倾斜后将产生更大的偏心荷载，最终使地基、基础失稳破坏。a）墙体开裂b）梁开裂c）房屋倾斜图1.1地基不均匀沉降变形所引起的建筑结构破坏在国内外实际工程中，由于地基沉降造成的工程事故也有很多。如图1.2为建立在湖相沉积层地基上部的墨西哥城的一幢长方形砌体建筑物，沉积层土体的天然含水量极高，达到650%，液限为500%，塑性指数为350，孔隙比为15，地基土具有极高的压缩性，在建筑外观上可以明显看到地表的不均匀沉降带来的影响；又如加拿大红河谷的LakeAgassiz有两栋筒仓（如图1.3所示）是位于粘土层地基之上，两座筒仓距离很近导致筒仓之间的地基应力叠加之后大于两个筒仓外侧的应力，因此筒仓之间的沉降也大于外侧，发生如图所示的向内部倾斜的现象。与之相似的由于不均匀沉降导致建筑物出现不良工程问题还有苏州虎丘塔、比萨斜塔等著名建筑物。图1.2墨西哥城某大厦不均匀沉降变形图1.3加拿大某粮仓倾斜变形由此可见，地面沉降带来的影响涉及整个社会及人民的生产生活的各个方面，无论在工业农业生产还是交通运输、以及城市规划建设等，都与人民生活息息相关，所造成的危害和经济损失对国家而言也是巨大的浪费，因此，为避免今后该类工程事故再次发生或减少发生次数，有必要找到一种能精准判断地基沉降的分
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑空间变异性的盾构隧道地层力学响应敏感性分析[J]. 李健斌,陈健,程红战,张善凯,吴佳明,胡之锋. 岩石力学与工程学报. 2019(08)
[2]基于黄土蠕变试验的高填方地基沉降的数值模拟[J]. 张豫川,高飞,吕国顺,马超,赵野. 科学技术与工程. 2018(30)
[3]基于MatDEM的砂土侧限压缩试验离散元模拟研究[J]. 秦岩,刘春,张晓宇,邓尚. 地质力学学报. 2018(05)
[4]非饱和结构性黄土侧限压缩和湿陷试验三维离散元分析[J]. 李涛,蒋明镜,张鹏. 岩土工程学报. 2018(S1)
[5]非饱和填土侧限压缩变形特性试验研究及应用初探[J]. 张沛然,黄雪峰,扈胜霞,杨校辉. 岩土力学. 2018(02)
[6]黄土高填方沉降规律分析及工后沉降反演预测[J]. 葛苗苗,李宁,张炜,郑建国,朱才辉. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[7]基于六面体单元程序计算地基沉降[J]. 田志昌,赵波,赵根田. 山东农业大学学报(自然科学版). 2016(06)
[8]砂土地层中隧道施工引起土层沉降的颗粒流模拟研究[J]. 王正兴,施焱. 隧道建设. 2016(02)
[9]基于ABAQUS的红黏土地基排水固结沉降分析[J]. 赵蕾,陈筠,邬忠虎,刘磊磊. 长江科学院院报. 2015(02)
[10]土的初始和再压缩曲线分析模型[J]. 曹文贵,李鹏,张超,张永杰. 岩石力学与工程学报. 2015(01)
硕士论文
[1]筏板基础沉降的有限元分析和简化计算[D]. 冯楠楠.合肥工业大学 2017
[2]既有建筑再加荷时荷载及变形特征的试验研究[D]. 李平.中国建筑科学研究院 2013
[3]单桩计算的弹性理论法及其改进[D]. 邹春华.西南交通大学 2007
本文编号：3211756
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