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《基于深基坑工程滲流與變形分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、河海大學(xué)碩士學(xué)位論文深基坑工程滲流與變形分析姓名:高福華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:王媛20040301摘要在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,需大幅度降低基坑水位,巨大的水頭差將使得土體孔隙中的水運(yùn)動(dòng)趨向激烈,從而影響到基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,并由此對(duì)較大范圍內(nèi)的鄰近地段的安全產(chǎn)生影響。因此要解決深基坑開(kāi)挖變形穩(wěn)定性問(wèn)題,就應(yīng)重視地下水流在孔隙介質(zhì)中產(chǎn)生的滲透體積力。本文針對(duì)這一問(wèn)題,具體做了以下內(nèi)容:1.簡(jiǎn)要介紹了目前基坑工程的發(fā)展現(xiàn)狀,主要存在的問(wèn)題和常用的研究手段及計(jì)算方法,指出針對(duì)基坑降水引起的滲流問(wèn)題和基坑變形問(wèn)題利用有限元計(jì)算的優(yōu)
2、越性。2.以四結(jié)點(diǎn)等參元為例,推導(dǎo)了二維問(wèn)題的非恒定滲流和恒定滲流的有限元格式,并編制了相應(yīng)的程序,討論了編程中的各種邊界條件,包括自由面的處理方法等,重點(diǎn)論述了基坑滲流場(chǎng)的特性。3.闡述了基坑開(kāi)挖模擬的有限元基本理論,確定計(jì)算模型及施工模擬方法。包括二維問(wèn)題的簡(jiǎn)化、土體的本構(gòu)模型,即鄧肯.張雙曲線本構(gòu)模型、初始地應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算方法、基坑開(kāi)挖等效結(jié)點(diǎn)荷載模擬、基本方程的非線性解法、內(nèi)支撐及預(yù)加軸力的有限元處理等,并編制了模擬基坑開(kāi)挖的有限元程序。4.對(duì)南京地鐵珠江路站基坑進(jìn)行有限元分析,得出考慮滲流、不考慮滲流(靜水壓力)和干化一滲流相互作
3、用三種工況下基坑變形規(guī)律。同時(shí)也得出了每級(jí)降水引起的滲流力分布規(guī)律。5.研究了包括擋墻和支撐兩個(gè)方面在內(nèi)的支護(hù)體系對(duì)基坑變形的影響。6.總結(jié)出土質(zhì)為一般粘性土,鋼支撐支護(hù)體系,考慮滲流作用的條件下最大沉降量與最大水平位移的比值。關(guān)鍵詞:基坑開(kāi)挖滲透體積力恒定滲流有限元法非線性彈性擋墻沉降基坑變形ABSTRA(了Duringtheexcavationoffoundationpit,duetothewidevariationinwaterlever,thehugeheadfallshouldresultindrasticflowofthegr
4、oundwater,whichwillbringaboutafullinfluenceonthedeformationoftheretainingwallandonthesurroundingstructuresinalarge-scalerange.Inthecaseofthesolutionoftheproblem,theeffectofseepage,suchasseepageforce,shouldbepaidagreatattentionto.Aimingatthisprobleminpaper,thefollowingcont
5、entsarestudiedindetail:(1)Developmentstatus,chieflyexistentproblems,commonstudyingmeansandnumericalmethodsoffoundationpitprojectareintroducedbriefly.Meanwhilesuperiorityofapplyingfiniteelementmethodtoproblemsofseepageanddeformationcausedbywaterdecreasioginfoundationpitisp
6、ointedout.(2)Bymeansoffournodalequalclement,thefiniteelementequationsofconstantandinconstantseepagearcdeducedfirst.Basedonthecorrespondingtwo—dimensionalfiniteclement,programiscompiled.Andallkindsofboundaryconditionsarcdiscussedinprogram,includingdisposingmethodoffreeface
7、ctc.Seepagefield’ScharacteristicsofthefoundationpitareaddressediIIemphasis.(3)FEMbasictheoryoffoundationpitexcavationstimulationisexpounded,numericalmodelandmethodofconstructionsimulationaredeterminated,whichincludessimplificationoftwo—dimensionproblemandconstitutivemodel
8、ofsoilmassi.e.constitutivemodelofDuncan-Changhyperbolamodel,numericalwaysofinitiaIsitustress。sti