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基于Matlab不同影响因素下复合土钉支护的沉降变形研究

作 者: 李俊
导 师: 孔军;魏焕卫
学 校: 山东建筑大学
专 业: 结构工程
关键词: 微型桩 复合土钉支护 数值计算 侧向变形 地表沉降 Matlab程序设计
分类号: TU753
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 33次
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内容摘要


为了适应我国高层建筑和地下空间开发的需要,作为新型的基坑支护型式——复合土钉支护,是在传统土钉技术基础上发展和延伸形成的,在我国的岩土工程中其应用前景非常广阔。尽管国内外学者对复合土钉的作用机理、稳定性分析、设计理论和变形计算作了大量的室内试验、现场测试、数值模拟和理论分析,由于其变形复杂,复合土钉支护在计算上很难有比较成熟的理论方法和统一的可靠标准控制其变形,我国的复合土钉支护尚处于起步阶段,而且设计以稳定性控制为主,因此缺乏可参考使用的技术文件和程序分析设计。为此,本文作了以下工作:(1)总结了土钉与复合土钉支护的国内外发展现状,阐述了复合土钉支护的概念、结构构成和工程应用;(2)探讨了几种复合土钉支护土压力分布模式的合理性,研究了复合土钉支护的设计理论,其中包括土钉设计、面层设计、微型桩的设计和稳定性分析;(3)对微型桩侧向变形的计算理论和沉降计算方法展开分析。本文的数值计算主要借助有限元方法研究微型桩的侧向变形的计算理论,分别采用Midlin解计算附加应力和分层总和法计算桩的竖向沉降,应用同济抛物线模型分析支护结构的地表沉降。(4)简单的介绍了Matlab计算机分析软件及其在岩土工程中的应用;基于上述理论,选用合理的计算方法和理论,应用Matlab编程语言编写了复合土钉支护侧移和沉降变形的程序,根据计算机程序的计算结果,分析不同因素影响下,复合土钉支护侧向位移和地表沉降的变化规律。这些因素包括有微型桩桩顶荷载、嵌固深度、桩径大小、桩间距,以及土钉的水平间距、土钉直径和土钉长度等计算参数。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章 绪论  9-27
  1.1 引言  9
  1.2 复合土钉支护的概述  9-23
    1.2.1 复合土钉支护的产生与应用  9-15
    1.2.2 国内外的研究及发展现状  15-18
    1.2.3 复合土钉墙的作用机理  18-23
  1.3 复合土钉支护的数值计算方法  23-26
  1.4 课题研究的内容  26-27
第2章 复合土钉墙的设计理论  27-45
  2.1 土钉墙侧向土压力分布模式的探讨  27-30
  2.2 复合土钉墙的设计计算  30-44
    2.2.1 土钉设计  30-33
    2.2.2 面层设计  33-34
    2.2.3 微型桩的设计  34
    2.2.4 复合土钉墙的稳定性分析  34-44
  2.3 小结  44-45
第3章 微型桩的侧移和沉降计算方法  45-55
  3.1 前言  45-46
  3.2 微型桩的侧移计算方法  46-49
    3.2.1 土钉墙在土压力下的自身变形  46
    3.2.2 微型桩的侧移计算方法  46-49
  3.3 微型桩的沉降计算  49-54
    3.3.1 微型桩的桩身沉降计算  49-52
    3.3.2 微型桩的地表沉降计算  52-54
  3.4 小结  54-55
第4章 基于Matlab不同因素影响下复合土钉支护的沉降变形  55-71
  4.1 Matlab程序简介  55
  4.2 复合土钉支护沉降变形的程序设计  55-59
    4.2.1 工程概况  55
    4.2.2 Matlab程序设计  55-59
  4.3 上部荷载对复合土钉支护沉降变形的影响  59-61
  4.4 微型桩对复合土钉支护沉降变形的影响  61-66
    4.4.1 嵌固深度的影响  61-62
    4.4.2 桩径的影响  62-64
    4.4.3 桩距的影响  64-66
  4.5 土钉对复合土钉支护沉降变形的影响  66-70
    4.5.1 土钉直径的影响  66-68
    4.5.2 土钉横向间距的影响  68-70
  4.6 小结  70-71
第5章 结论  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  78

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工 > 各项工程与工种 > 基础工程
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