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《軟土復合地基變形模量確定及對結構內力影響【水利工程》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、水利工程論文-軟土復合地基變形模量確定及對結構內力影響摘要：地基變形模量可以采用現場試驗、查表、壓縮模量轉換等多種方法確定，本文對軟土復合彈性地基的地基變形模量的確定方法進行探討，以現場試驗數據驗證了考慮軟土處理方法、材料特性而建立的權重法計算模式是合適的。以太浦河大型泵站結構計算為例，分析彈性地基變形模量對結構內力的敏感性，得出結構內力與地基變形模量呈對數遞減關系，從而指出軟土地基處理后的復合地基變形模量是影響結構內力計算結果的重要因素。?關鍵詞：軟土復合地基?變形模量?內力計算?太浦河泵站??1
2、?問題提出近年來上海市在軟土地基上建造了如浦東國際機場江鎮(zhèn)河泵閘樞紐、張家塘泵閘樞紐、太浦河泵站等多座大型?水工?建筑物。軟土基礎上的建筑物?結構?計算工程上一般采用彈性地基梁法、倒置梁法、單向或雙向板法，目前較多采用的還有彈性地基上的平面框架半解析法[1]和鏈桿法、三維非線性有限元法等。除倒置梁法和單向或雙向板法計算外，其它幾種計算均涉及到地基模型的假定問題，從而歸結到地基變形模量的確定問題。一般的，地基變形模量可以通過現場原位試驗準確獲得，然而在?結構?內力計算時，現場原位試驗一般不進行或還未進
3、行，所以必須通過其它方法進行估算、假定或理論計算，特別是對軟土地基處理后的復合地基的變形模量的確定存在較大難度。另外，經過多個工程?結構?計算以及多種地基模型假定計算，發(fā)現在地基變形模量對?結構?內力的影響較大。因此，本文擬對軟土復合彈性地基的地基變形模量的確定方法進行探討，以現場試驗數據進行驗證，并以太浦河大型泵站?結構?內力計算為例，分析彈性地基變形模量對?結構?內力的敏感性，提出軟土地基處理后的復合地基變形模量確定的正確性對?結構?內力計算的重要性，從而為計算提供參考依據。2?地基變形模量確定
4、方法土的變形模量是土體在無側限條件下應力與應變之比值，相當于彈性模量[2]。由于土體不是理想的彈性體，故稱為變形模量。土的變形模量反映了土體抵抗彈塑性變形的能力，可用于彈塑性問題分析，通常可以通過三軸試驗或現場試驗進行測定。如果現場原位試驗未進行，可以通過其它方法進行估算、假定或理論計算。2.1一般確定方法a.?現場試驗法各種地基的變形模量值可以根據現場試驗資料用均質彈性半無限體理論按下式計算，??????????????????????????????????（1）其中，E0為綜合地基變形模量（k
5、N/m2）；P為作用于載荷板上的總荷重（kN）；d為方形載荷板的當量直徑（m）；s為與載荷P相對應的沉降量(m)；μ為泊桑比，可通過土的側壓力系數K0確定，一般在0.3~0.4之間。b.?查表法在未進行現場或室內試驗測定變形模量時，可以根據土的類型查表，粗略擬定變形模量值，一般土工書籍均有介紹。c.?壓縮模量轉換法在沒有進行現場測試時的另外一種估計變形模量值的方法就是根據廣義虎克定律推導的近似公式（式2）由壓縮模量進行轉換，???????????????????????????????????（2）
6、其中，E為變形模量；Es為壓縮模量。由于μ≤0.5，所以變形模量E總是小于壓縮模量Es。2.2雙向權重系數法確定綜合變形模量在利用彈性地基梁法計算?結構?內力時，對復合地基和多層地基的變形模量需要綜合變形模量。許多學者對復合地基變形模量的計算方法進行了研究[3、4、5]，但都還要以現場試驗資料為基礎。同時，由于地基處理的材料、配比、土的特性等多種因素使得研究還不甚透徹。在設計階段，如何根據地質條件、地基處理方法、置換率等簡單估算或確定地基的變形模量比較關鍵。本文采用考慮地基處理方法、材料特性因素的雙
7、向權重系數法進行計算，具體方法如下：首先是確定地基處理材料的彈性模量和土體的變形模量，然后根據地基處理的方法、材料，以及各材料在土中的面積比或置換率進行加權，得出地基處理層的綜合變形模量E0c，?????????????????????????????????（3）其中，E0c為地基處理層綜合變形模量，Ei為地基處理材料和土體的變形模量，αi為不同材料的面積權重系數或置換率。最后確定多層地基變形模量，按式（2）求出各層土體的變形模量，按土層的厚度進行加權，??????????????????????
8、??????????（4）其中，E0m?為多層地基綜合變形模量，?Ei為各層土體的變形模量，?hi為土層厚度。3?計算模式驗證3.1工程及地質概況太浦河泵站設計流量300m3/s，共六臺機組，水泵為斜15°軸流泵。泵房站身總長67.56m，順水流向寬40.45m。站身沿垂直水流向設兩條30mm縫，每2臺機組分為一塊，每塊體垂直水流向長22.5m。站身底板為異形，上游底板底面高程為-8.05m，下游底板底面高程為-6.45m，中間為斜向過渡底板。工程前對地質進行了勘探，
