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硕士学位论文-基坑开挖应力路径试验与有限元变形分析的研究
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  • 发布时间:2012-03-27
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  • 资料分类:路桥工程
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硕士学位论文-基坑开挖应力路径试验与有限元变形分析的研究
基坑是一种特殊的临时性边坡工程,其变形稳定理论沿用了边坡变形稳定分析的理论,并随着边坡变形稳定分析理论的发展而发展。在各种影响基坑变形稳定的因素中,土压力分布是最主要的,土压力的确定又依赖于土性指标的选取。经过多年的工程经验积累、总结,前人提出了多种土压力计算方法,但与工程实测土压力均有不同的区别(包括经典库仑和朗肯土压力理论)。随计算机的发展,人们又提出用有限元来分析基坑的变形稳定,但由于土体是粘、弹、塑性体,其变形和力学指标还受应力路径的影响,导致各种分析结果差别很大。
本文以基坑变形稳定为主线,通过三轴(加载、成固结和卸荷)试验建立土体卸荷本构模型,并借助ANSYS软件,模拟基坑开挖过程,分析基坑的变形与稳定,阐述基坑开挖土体实际应力路径对基坑变形的影响,指导基坑设计施工。据此,本文对基坑开挖变形稳定研究做以下几方面的工作。
1.借助TSZ一2系列全自动三轴仪,模拟基坑开挖过程中支挡结构背厩土体的实际应力路径,获取土体卸荷条件下的力学指标,并与三轴压缩试验的指标对比,分析不同应力路径对土体抗剪强度的影响。
2.根据三轴卸荷试验曲线,模拟邓肯一张模型的建立方法,推导土体卸荷本构模型。
3.以三轴试验结果为基础,借助ANSYS有限元分析软件,建立基坑开挖分析模型,研究基坑开挖过程中不同工况下支挡结构及周围土体的变形,同时与实测工程进行对比分析。