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基坑开挖及支护数值模拟

作　者: 张涛
导　师: 王国体
学　校: 合肥工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 基坑开挖基坑支护边坡稳定性分析数值模拟分析
分类号: TU470
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 32次
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内容摘要

近年来,随着城市建设的步伐加大,建筑逐渐向高层发展,与此同时,基坑工程逐渐向更深更大的方向发展。城市的大规模建设和有限的土地资源存在着矛盾,地下空间的合理利用已成为当今研究的焦点。基坑的开挖不仅要考虑自身的稳定性和安全性两方面的问题,还要考虑基坑的开挖引起周围土体的变形对相邻建筑物和城市道路的影响。因此,能否正确的分析边坡的稳定性和变形是设计基坑成败的关键。然而基坑工程是一个实践性比较强的岩土工程问题,目前还不能得出准确的定量结果,因此,只有以理论为依据,结合经验判断法和实际测量法才能对基坑做出合理的支护设计和施工。本文首先运用建立在岩土边坡稳定性分析的数学力学模型基础上的解析法对一般工程安全稳定性分析,并与传统的力学方法做出对比分析,验证了解析法更方便和具有普遍的适用性;其次介绍了基坑支护的类型,并对各个类型的设计做出详细的说明；再次以不平衡荷载下基坑发生的变形进行数值模拟,做出对比分析；最后以应力参数的不同取值进行数值模拟,得出取不同的应力参数时,基坑支护的变形存在微小的差别,基本可忽略不计。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-19
  1.1 基坑支护的目的和意义  11-12
  1.2 基坑支护理论研究及设计  12-17
  1.3 保持基坑开挖安全的措施  17-18
  1.4 本文主要研究内容  18-19
第二章基坑开挖边坡稳定性分析新方法  19-32
  2.1 土体内一点应力状态和安全系数  19-21
    2.1.1 岩土体材料的库伦抗剪强度定律  19
    2.1.2 岩土坡体内的一点稳定公式表达  19-20
    2.1.3 岩土二维空间内任一点的稳定性与非稳定性的分水岭界限  20
    2.1.4 岩土内一点安全新定义—一点稳定的力学模型  20-21
  2.2 基坑开挖边坡的安全稳定及极限状态的解析解  21-23
    2.2.1 应力状态系数  21-22
    2.2.2 边坡稳定安全系数  22
    2.2.3 边坡的极限坡高  22
    2.2.4 边坡的极限坡角  22
    2.2.5 稳定渗流条件下边坡稳定安全系数的解析公式  22-23
  2.3 瑞典条分法及毕肖普条分法  23-25
  2.4 解析法和传统的方法在一般工程中的应用  25-32
第三章排桩与地下连续墙结构  32-38
  3.1. 排桩支护结构类型  32-33
  3.2 排桩支护结构的设计  33-36
  3.3 地下连续墙  36
  3.4 支撑体系  36-38
第四章解析法在实际工程中的应用和支护数值模拟  38-59
  4.1 几何模型和参数选取  38-39
  4.2 解析法判断开挖基础护坡的安全稳定性和支护设计方案  39-41
  4.3 非对称荷载下支护结构数值模拟分析  41-56
    4.3.1 建立模型  41
    4.3.2 开挖工况模拟及支撑的选择  41-43
    4.3.3 计算结果分析  43-56
  4.4 取不同应力状态参数支护结构的数值模拟  56-57
  4.5 本章小结  57-59
第五章结论和展望  59-60
  5.1 结论  59
  5.2 展望  59-60
参考文献  60-62

基坑开挖及支护数值模拟

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