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基于突变理论的土钉支护体系的稳定分析研究

作　者: 钟声
导　师: 童华炜；周龙翔
学　校: 广州大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 突变理论土钉支护折叠突变尖点突变势函数临界位移
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着经济的快速发展，城市建设用地日益紧张，我国正大量兴建地下工程、开发利用地下空间，同时山区道路、房屋的建设工程也日渐增多，有效、经济、快速地进行深基坑、高边坡的开挖支护已成为许多工程的控制性的关键技术之一。在基坑开挖的众多支护方式中，土钉支护由于其材料用量和工程量少，施工速度快；施工设备轻便，操作方法简单；对场地土层的适应性强；结构轻巧，柔性大，有很好的延性；施工所需的场地较小；安全、经济等优点而被广泛使用。但目前对于土钉支护技术的理论分析相对落后，分析方法不够完善，这也在一定程度上限制了这一技术的继续发展。因此，我们很有必要在理论上对土钉支护体系进行深入细化的研究。本文尝试着将系统科学中的突变理论引入到土钉支护的理论分析当中来，从传统的研究事物连续、光滑、不间断的变化转入到研究事物不连续变化的工作中来。研究中使用了突变理论中最常见的折叠型突变和尖点突变，分别对土钉支护体系中的土体和土钉与土体之间的粘结摩擦力进行分析，以势函数为响应变量，以基坑侧向位移为主要的控制变量，求解出了基坑发生突变时的临界位移，并通过临界位移，对开挖中的基坑进行安全性的评价。本文还通过具体工程的计算，详细叙述了所提出基于突变理论的土钉支护临界位移的计算过程，计算出了土钉支护体系发生突变的两种主要破坏方式的临界位移，对比两种临界位移，判断土钉支护体系的破坏形式。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 基坑工程的特点  11-12
  1.2 土钉支护概述  12-19
    1.2.1 土钉与锚杆、加筋土的区别  13-15
    1.2.2 国外应用及目前现状  15-17
    1.2.3 国内应用及目前现状  17-18
    1.2.4 土钉支护的优、缺点  18-19
  1.3 研究目的、意义和内容  19-25
    1.3.1 目前常用的分析方法  19-22
    1.3.2 目前常用的分析方法的不足  22-23
    1.3.3 突变理论在土钉支护体系中的提出  23-24
    1.3.4 研究的内容  24-25
第二章突变理论基础  25-38
  2.1 突变理论的数学基础  26-27
  2.2 初等突变的种类  27-34
    2.2.1 折叠突变  28-29
    2.2.2 尖点突变  29-33
    2.2.3 岩土工程中突变理论研究现状  33-34
  2.3 突变理论在土钉支护基坑工程中的引入  34-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章土钉支护的突变理论分析  38-61
  3.1 土钉支护力学模型的建立  38-41
  3.2 土钉支护体系变形及受力特点分析  41-52
    3.2.1 土钉支护体系中土体变形张量分析  42-43
    3.2.2 土钉支护体系中土钉的应变及受力分析  43-44
    3.2.3 土钉支护体系中土体应变及受力分析  44-49
    3.2.4 土钉端部应变的确定  49-50
    3.2.5 土钉及土体的应变分布ε_x的确定  50-52
  3.3 土钉支护的突变分析  52-58
    3.3.1 土体势函数的建立  52-54
    3.3.2 土体的突变分析  54-56
    3.3.3 土钉与土体间粘结摩擦力势函数的建立  56-58
    3.3.4 土钉与土体间粘结摩擦力突变分析  58
  3.4 基于突变理论的土钉支护体系安全系数的提出  58-59
  3.5 基于突变理论的土钉支护基坑变形与稳定分析的技术特点  59-60
  3.6 本章小结  60-61
第四章土钉支护基坑的变形与稳定的程序设计  61-69
  4.1 程序使用说明  61-64
  4.2 程序源代码  64-68
  4.3 本章小结  68-69
第五章工程实例分析  69-81
  5.1 实例一:广州华晖广场深基坑支护  69-77
  5.2 实例二:中山市君悦商住楼基坑工程  77-80
  5.3 本章小结  80-81
第六章结论与建议  81-83
参考文献  83-87
攻读学位期间发表论文  87-88
致谢  88

基于突变理论的土钉支护体系的稳定分析研究

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