樁撐支護(hù)深基坑大變形固結(jié)有限元分析.pdf

1、我國(guó)城市建設(shè)過(guò)程中土體開(kāi)挖對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響和引起的公共危害問(wèn)題日益突出，如廣州等沿海沿江地區(qū)普遍存在大范圍的深厚軟黏土，在這些地區(qū)進(jìn)行新（擴(kuò)）建公路或鐵路、基坑開(kāi)挖、工業(yè)和民用建筑地基處理的時(shí)候，通常會(huì)遇到開(kāi)挖土體發(fā)生大變形從而影響原有支護(hù)結(jié)構(gòu)安全的情況。隨著廣州軌道交通、地下空間建設(shè)的加速，對(duì)地下工程的安全與設(shè)計(jì)也提出了更高要求。本文在分析研究大變形的相關(guān)資料和前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)平面梁?jiǎn)卧男拚窭嗜彰枋?Updated

2、Lagrangian，簡(jiǎn)稱(chēng)U.L.描述)以及完全拉格朗目描述（Total Lagrangian，簡(jiǎn)稱(chēng)T.L.描述）的表達(dá)式進(jìn)行推導(dǎo)，并運(yùn)用大型通用有限元軟件ABAQUS對(duì)樁撐支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大變形有限元分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 (1)闡述廣州地區(qū)軟土的分布特點(diǎn)和工程特點(diǎn)，總結(jié)廣州地區(qū)軟土的物理、力學(xué)性能指標(biāo)，為ABAQUS數(shù)值模擬中的模型參數(shù)選取提供參考依據(jù)和對(duì)照。
　　 (2)闡述基坑大變形分析的基礎(chǔ)理論、U.

3、L.描述的Biot固結(jié)理論以及樁撐支護(hù)結(jié)構(gòu)中支撐桿單元的U.L.和T.L.的有限元的矩陣表達(dá)式，最后推導(dǎo)了把樁作為平面梁?jiǎn)卧腢.L.和T.L.描述下的有限元矩陣表達(dá)式。
　　 (3)介紹了ABAQUS軟件及其在巖土工程中的應(yīng)用，簡(jiǎn)要討論了彈性模型（線彈性模型、多孔介質(zhì)模型，鄧肯-張模型）和塑性模型（莫爾-庫(kù)侖模型，修正劍橋模型）的適應(yīng)范圍和條件，并對(duì)某基坑算例采用不同的模型（線彈性模型、鄧肯-張模型、莫爾庫(kù)侖模型以及修正劍橋模

4、型）進(jìn)行大小變形分析，著重對(duì)四者的大小變形的特點(diǎn)和差異性進(jìn)行研究。
　　 (4)將某基坑算例的簡(jiǎn)化三維模型的大變形分析計(jì)算結(jié)果與典型平面應(yīng)變模型的分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證采用簡(jiǎn)化三維模型分析的可靠性。采用簡(jiǎn)化三維模型對(duì)某基坑算例進(jìn)行考慮滲流作用的大變形分析，主要分析了樁撐支護(hù)基坑在土體開(kāi)挖過(guò)程中的位移場(chǎng)分布、孔壓分布和支護(hù)樁彎矩變化規(guī)律，探討了樁撐支護(hù)基坑開(kāi)挖過(guò)程中的時(shí)間效應(yīng)，最后分析土體的滲透系數(shù)、土中有無(wú)滲流以及支撐材