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根式锚碇基础的非线性分析研究

作　者: 王明甫
导　师: 党进谦
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 根式锚碇数值计算邓肯张模型二次开发
分类号: TU473.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

根式沉井基础是传统桩基沉井基础的一种创新,其基本原理是在保持沉井与周边土体的摩阻力不变的基础上,通过打入根键,加大沉井承载力、提高其抗拔能力和水平抵抗力。群井锚碇基础由根式沉井基础群组成,目前国内外对该系统的研究还较少,因此,加强对其研究具有重要意义。本研究主要应用有限差分分析软件Flac3D对根式锚碇基础进行三维数值模拟,以研究其受力特性、变位机理以及根键对锚碇基础的作用。主要研究成果如下:(1)用Flac3D对Duncan-Chang模型进行二次开发,并通过简单算例验证了模型二次开发的正确性;(2)用二次开发的Duncan-Change模型对大沉井锚碇基础进行数值计算,发现当锚碇受到一定水平荷载时,建在厚覆盖层中的传统大沉井锚碇会明显转动,这说明锚碇水平抗力主要是由锚碇前方土体的被动土压力来提供;(3)用二次开发的Duncan-Change模型对群井锚碇基础进行数值模拟,结果表明,在抗竖向荷载方面,该群井锚碇基础的性能较传统大沉井锚碇略好、同时新型群井锚碇也发生了转动,再次证明锚碇前方被动土压力的水平抵抗作用;(4)通过在井壁设置刚性根键,同时对增加根键后沉井基础的水平和竖向承载性能进行研究发现:带根键的沉井基础承载性能与不带根键沉的相比有明显提高;在水平和竖直方向上的承载性能改善效果不同,水平向承载性能的改善效果要比竖向承载性能好;增加根键长度、根键数、层数,线性位移均减小。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-20
  1.1 课题的研究背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究历史及现状  12-18
    1.2.1 锚碇的理论研究进展  13-14
    1.2.2 锚碇的数值模拟研究进展  14-15
    1.2.3 主要研究方法理论  15-18
  1.3 研究内容及技术路线  18-20
第二章邓肯-张模型在FLAC3D 中的实现与应用  20-34
  2.1 邓肯-张(E-B)模型  20-25
  2.2 邓肯-张(E-B)模型在FLAC3D 中的实现技术  25-26
    2.2.1 二次开发环境  25
    2.2.2 FLAC3D 本构模型开发的编程概要  25-26
    2.2.3 邓肯—张(E-B)模型的编程实现技术  26
    2.2.4 加卸载判断方法  26
  2.3 算例验证  26-33
    2.3.1 不同围压的加卸载算例验证  26-29
    2.3.2 锚碇根键算例验证  29-33
  2.4 小论  33-34
第三章沉井锚碇基础三维数值模拟  34-47
  3.1 大沉井锚碇基础三维数值模拟  34-40
  3.2 群井锚碇基础的三维数值模拟  40-46
  3.3 小结  46-47
第四章根式沉井基础的三维数值模拟  47-62
  4.1 大承台根式沉井基础的三维数值模拟  47-49
    4.1.1 根键效应  47-49
    4.1.2 讨论  49
  4.2 单沉井根式基础承载性能的数值模拟  49-61
    4.2.1 计算模型与方案  49-50
    4.2.2 沉井基础的计算结果与分析  50-61
  4.3 小结  61-62
第五章结论与展望  62-64
  5.1 结论  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
作者简介  68

根式锚碇基础的非线性分析研究

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