基于考慮強度各向異性的軟土基坑抗隆起穩(wěn)定性上限分析

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1、同濟大學土木工程學院碩士學位論文考慮強度各向異性的軟土基坑抗隆起穩(wěn)定性上限分析姓名：宋曉宇申請學位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導教師：黃茂松20070801摘要穩(wěn)定和變形是巖土工程領域兩個基本問題?；娱_挖支護即是基礎工程中的一個傳統(tǒng)課題，也是一個難題。隨著城市高層建筑和地鐵的建設，這個問題提愈來愈突出?？又ёo開挖坑底穩(wěn)定計算的方法主要由三大類，即：傳統(tǒng)的極限平衡法、非線性有限元分析、基于上限和下限的塑性極限分析本文研究的目標是土體應力應變各向異性對軟土深基坑抗隆起穩(wěn)定性的影響。本論文的主要工作就是，從各向異性本構模型出發(fā)，推導

2、軟土不排水強度公式，采用極限分析上限法，從各向異性的角度研究了土體強度各向異性和應力主軸旋轉對軟土深基坑抗隆起穩(wěn)定性的影響。分析結論得知，在分析軟土深基坑開挖抗隆起穩(wěn)定性分析的重要性及可行性本課題取得了如下創(chuàng)新性的研究成果：1．從各向異性本構模型出發(fā)，推導軟土不排水強度公式，采用極限分析上限法，從各向異性的角度研究了土體強度各向異性和應力主軸旋轉對軟土深基坑抗隆起穩(wěn)定性的影響。2．軟土深度基坑開挖，基于不捧水強度的抗隆起穩(wěn)定性分析考慮土體強度各向異性的必要性和可行性。3．不考慮土體強度各向異性時，不論是基于軟粘土不排水強度隨深

3、度是否發(fā)生變化，計算的抗隆起安全系數均偏大，這樣直接導致整個基坑設計偏于不安全。4．運用極限分析上限定理和土體應力各向異性強度公式分析基坑抗隆起穩(wěn)定性，表明在各向異性比為l時，TetT．aghi公式是上限分析，而Bejerrum-Eide公式并不是嚴格意義上的上限5．本文計算方法物理概念清晰，可以根據一般室內三軸壓縮和拉伸試驗或平面應變壓縮和拉伸試驗求出土體強度各向異性比代入計算；同時可以同時考慮天然軟土強度和前期有效固結壓力的關系。最后，關于進一步研究的方向進行了簡要的討論．摘要關鍵詞：飽和軟粘土，各向異性，應力主軸旋轉，基

4、坑開挖，抗隆起穩(wěn)定性，上限分析。ⅡABSTRACT玎

5、estabilityanddisplacementarctwoclassiealproblemsingeoteehrticaleagineerin呂Fordeepexcavationsinsoftclay,thedesignofthelateralearthsupportsystemiSoftencontrolledbystabilityrequirements．Incurrentpractice．basicallytherealethreemethodsusedtoper

6、formstabilitycalculationsforbracedexcavations：(I)limitequilibriummethods；(2)nordinearfinite-elemcatmethods；(3)upperandlowerboundlimitanalysis．Themethodproposedinthispaperisusedtoanalyzethebasestabilityofdeepexcavationsinanisotropicsoftclay．ItiSderivedfromtheUpperbou

7、ndtheoryandstrengthreductiontheoryassumingthePrandtl’Ssoilslidefailuremodesuitableforacriticalbasalstabilitywhichcallconsidertheanisotropyandnonlinearfeatureofclays．1rI坨eomparisonbetweentheresultofthecurrentmethodandthenumericalresultspresentedbyHashashandWhittle(19

8、96)foranexcavationinnormallyconsolidatedBestonblueclay,demonstratesthemethod’Sabilitytosimulatethestrengthanisotropyandnonhomogeneityofsoilonthebasalstabilityofdeepexcavations．Furthermore，thismethodalsoshowsgoodaccuracyinback．analyzingthesafetyfactorfortwobasefailur

9、ecasesinShan曲aiandTaipeirespectively．Generallytheconclusionofthepapercallbesummarizedasfollows．11塢mainachievementsofthisthesisa∞aSfollows：