飽和軟土介質考慮滲流與流變非線性耦合的基坑工程三維有限元法分析.pdf

1、這篇論文的研究工作是兩位學長謝寧、李希元博士學位論文研究工作的繼續(xù)、拓展和深化。 飽和軟土地區(qū)深基坑圍護結構時空效應的研究是一個永恒的研究課題，改革開放政策實行以來，城市基礎設施建設突飛猛進，推動了這方面的深入研究。探討深大基坑施工的時空效應在計算理論上的一個重點就是了解土體的流變力學和三維空間特性以及它們的發(fā)展規(guī)律，在計算方法上就是尋求行之有效的手段并研制計算機程序軟件，從數(shù)量上和空間分布上獲得這方面的認知。 謝寧博士

2、、李希元博士當年研究的主要內容和成果是：通過對上海地區(qū)三種典型土體室內流變試驗結果的分析，得到了非線性流變的歸一化模型，研制了按各向同性土體假定的三維非線性粘彈塑性流變有限元程序。 本文在李文的基礎上作了進一步的拓展：增加了層狀土體橫觀各向同性的內容，使之更符合沉積土層的實際情況；增加了滲流與流變耦合相互作用的分析模塊，使之對于滲流作用明顯的成層土體更加周全和適用；對有限元前處理模塊進行了補充，使之便于計算任意形狀的空間三維結構

3、；對程序語言根據(jù)Fortran語言編輯器的發(fā)展作了全面改進，將前述內容補充進去，重新編制了考慮滲流與流變耦合因素的計算機程序，這些程序全部采用Fortran90進行調試，使程序更易于增容和移植。 具體地說，對于上述研究內容的闡述，本文各章安排如下：第一章，通過國內外研究現(xiàn)狀的調研，提出了論文的研究選題及其必要性；第二章，在李希元研究的基礎上，重新推導了飽和土非線性粘彈塑性流變的有限元力學方程，并增加了橫觀各向同性的有關計算公式；

4、 第三章，從三維滲流的達西定律和滲流連續(xù)性方程出發(fā)，推導了求解基坑工程穩(wěn)定滲流場和非穩(wěn)定滲流場的有限元方程；并結合有限元力學方程，推導了滲流與流變耦合作用的非線性粘彈塑性流變的有限元計算公式； 第四章，針對基坑工程有限元計算，逐一對土層、圍護墻體、支撐和接觸面等模擬單元作了數(shù)學描述，并對有限元公式進行了演引和推導； 第五章，對本文程序的研制及其功能進行了開發(fā)，并用上海某實際基坑工程為案例，對所研制的程序進行驗證，