基于共同作用理论的水闸地基变形分析

发布时间：2017-05-26 08:18

  本文关键词：基于共同作用理论的水闸地基变形分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在对软基上的各类工程及工程结构的稳定性和变形特性进行分析和评价时,如若采用仅考虑静力平衡的常规设计方法,除了会造成基础刚度过大的不必要浪费外,还可能导致对上部结构的次应力估计不足,以及对地基非均匀变形的估计不足,威胁结构和地基的安全。在软基工程设计中采用既考虑应力平衡、又考虑变形协调条件的共同作用设计方法是保证设计结果合理性和工程安全性的重要手段。本文基于共同作用理论对一吹填软土地基上的水闸工程进行了变形分析,研究的主要内容包括下述两个方面。1、针对汕头东部城市经济带新津河、外砂河河口治理及综合开发工程新溪片区的吹填软土进行了室内直接剪切试验和环剪试验。试验结果表明,软土的强度与软土的固结度有关,并随着剪切位移和竖向位移的发展而变化,剪切位移和竖向位移两者的共同影响使土体的强度趋于一个稳定值,这一特征对于数值模拟中土体强度参数的选择具有重要的意义。2、建立了弹塑性地基、基础和上部结构的共同作用控制方程,并利用ABAQUS有限元软件对吹填区内一水闸工程进行了基于共同作用理论的上部水闸结构-基础-软基的整体数值分析。计算结果表明:1)该水闸的最大沉降小于15cm,最大不均匀沉降小于5cm,满足现行规范要求。2)上部水闸结构刚度的改变对地基的沉降规律影响较大,但不影响地基的平均沉降,对地基的局部变形影响也较小;对基础的应力分布存在影响,随着刚度的增大基础应力分布趋于均匀;对自身应力的影响很大,刚度越大自身次应力越大。3)基础底板刚度改变会对上部结构的应力产生较大的影响,基础刚度越大上部结构应力越小,基础刚度的增大可以有效地减小地基的局部变形,并且使基底反力分布更加均匀,但对地基的整体沉降影响较小,也不影响地基的平均沉降。4)复合地基刚度的改变对结构物应力的影响很小,但对地基的整体变形规律影响很大,呈现刚度越大变形越小的规律,但对地基的局部变形影响较小。
【关键词】：共同作用 软土地基 变形协调 剪切强度 数值模拟
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV223
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 课题的选题背景8-9
• 1.2 课题的研究意义9-11
• 1.3 共同作用分析方法的发展现状11-15
• 1.4 本文的研究路径及研究内容15-17
• 2 上部结构-基础-地基共同作用机理分析17-29
• 2.1 共同作用的基本概念17-20
• 2.2 共同作用的计算方法20-25
• 2.3 共同作用控制方程25-29
• 3 软土的强度特性试验29-38
• 3.1 试验方案29-33
• 3.2 试验成果及分析33-38
• 4 水闸结构-基础-地基的共同作用数值分析38-50
• 4.1 工程概述38-40
• 4.2 地基模型及参数的获取40-46
• 4.3 数值计算46-47
• 4.4 计算软件（ABAQUS）的应用简介47-50
• 5 共同作用数值计算结果分析50-57
• 5.1 地基变形特征50-52
• 5.2 基础底板变形特征52
• 5.3 水闸结构的应力分布52-54
• 5.4 地基孔压变化54-57
• 6 水闸结构-基础-地基的相互影响57-67
• 6.1 上部水闸结构刚度的影响特征57-60
• 6.2 基础刚度的影响特征60-63
• 6.3 复合地基刚度的影响特征63-67
• 7 结论与展望67-69
• 7.1 结论67-68
• 7.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72

【参考文献】

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本文编号：396228