一、复合双层地基应力扩散效应研究(论文文献综述)
郝羽婷[1](2021)在《土工格栅加筋渣土垫层地基承载性能研究》文中提出土工合成材料加筋土垫层是一种方便、经济的地基处理方法,土工格栅由于其质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀等优点,而被应用于加筋土垫层中。近年来,城市改造不断推进,新农村建设也不断发展,随之产生的是大量的建筑垃圾,其中占比很高的正是建筑渣土。如果建筑渣土未经任何处理直接堆放,不仅会占用大量场地,也会对环境造成严重的破坏,同时,这也是一种对资源的浪费。因此,如何有效处理并利用建筑渣土成为一个亟待解决的问题。如果可以将建筑渣土运用到加筋技术中,设计出可以运用到工程实践中的加筋渣土垫层,将会获得很好的经济和环境效益。本文选取四种抗拉强度、网格尺寸、承力方向不同的土工格栅和三种粒径、级配不同的建筑渣土进行了十四组建筑渣土垫层地基的平板载荷试验,其中三组为无筋渣土垫层,十一组为加筋渣土垫层。通过对比不同工况下加筋渣土垫层地基的承载力变化、土压力分布情况,对格栅加筋渣土垫层地基的承载特性和应力扩散规律进行了研究。研究结果表明:(1)无筋渣土与加筋渣土垫层地基的荷载-沉降曲线均无陡降段,无筋渣土垫层地基的荷载-沉降曲线比加筋渣土垫层地基的荷载-沉降曲线更陡,加筋垫层地基的极限承载力大于无筋垫层地基,且同一荷载下加筋垫层地基的沉降量小于无筋垫层地基。(2)同一种渣土的各不同筋材的垫层地基中,抗拉强度较高的双向土工格栅加筋效果最好,三向土工格栅和四向土工格栅次之,抗拉强度较低的双向土工格栅最差;加筋条件相同时,级配良好的渣土垫层承载性能最好,级配较差且组成颗粒最小的渣土承载性能最差。(3)无筋垫层地基中,不同深度处的土压力均呈抛物线型分布;而加筋垫层地基中,在垫层底部呈马鞍型分布,在500mm深度处土压力呈类抛物线型分布,在1000mm深度处呈抛物线型分布。(4)格栅类型、渣土粒径级配、荷载大小、地基深度均会对垫层下土压力的分布产生影响。垫层加筋使土压力分布曲线的形态由抛物线型转变为马鞍型;渣土类型的改变对土压力分布形态并无影响,但会改变土压力数值;荷载大小也会对土压力产生影响,同一水平位置处的土压力值随着上部荷载的增大而增大;竖向深度的增加不会改变无筋垫层下土压力分布的形态,但随着深度的增加,土压力分布范围变广,土压力值变小,此外,随着竖向深度的增加,加筋垫层的土压力分布曲线由马鞍型分布变为抛物线型分布。
张亮[2](2021)在《CFG桩复合地基承载及变形性状研究》文中研究说明西部大开发和一带一路战略的逐步推进,西部地区建筑工程建设事业蓬勃发展,CFG桩复合地基因其低成本等优点得以广泛应用。西部黄土地区已有高层建筑用于地基处理。但高层建筑采用CFG桩复合地基进行地基处理时,加固区桩土相互作用显着,其效果会改变加固区桩、土承载特性,但目前鲜有针对高层建筑的复合地基设计理论,现有桩土复合体理念对高层建筑而言并非合理,简单依靠单桩复合地基载荷试验结果的设计方法可能导致风险,近年来较多的高层建筑CFG桩复合地基病害事例也说明了这一点。基于此,本文基于桩土相互作用就CFG桩复合地基承载及变形性状开展研究工作,探讨单桩复合地基试验结果能否反映多桩复合地基工程性状。基于西安某实例高层建筑CFG桩复合地基单桩复合地基载荷试验及实际复合地基沉降观测结果,分析了单桩复合地基载荷试验在地基应力、承载力和变形方面与实际复合地基的差异性,指出了因地区性沉降经验修正系数难以确定使得沉降验算难以实施,基于现场试验变形控制标准确定的承载力也难以达到控制变形的目的,单桩复合地基载荷试验确定的承载力满足设计要求,但实际复合地基产生了较大沉降,沉降的实测值远大于单桩复合地基载荷试验结果,说明CFG桩单桩复合地基载荷试验结果不能反映多桩复合地基工程性状,表明单桩复合地基载荷试验在高层建筑应用中具有局限性。基于单桩复合地基和实际多桩复合地基的数值模拟,分析了不同桩长、桩径和桩距下桩身轴力、侧摩阻力、桩间土及下卧层竖向和水平向应力及变形特点,并且比较了两者承载特性差异。在相同荷载下,单桩复合地基桩轴力沿深度逐渐减小,轴力峰值位于桩顶,但多桩复合地基桩轴力沿深度先增大在减小,轴力峰值位于顶面以下一定深度。单桩复合地基中上部桩侧阻力大于多桩复合地基,但单桩复合地基中下部桩侧阻力却小于多桩复合地基。同一荷载下,单桩复合地基桩间土压缩小于多桩复合地基,其桩间土压缩削减桩侧摩阻力并使得桩下沉,存在桩间土压缩沉降→桩侧摩阻力减小及桩身下沉→桩间土压缩和桩侧摩阻力达到稳定→复合地基承载力和沉降稳定的过程,出现桩土协同下沉现象导致的复合地基沉降增加,两者下卧层附加应力分布也差异较大,在邻桩桩端荷载叠加作用的影响下使多桩复合地基下卧层压缩量大于单桩复合地基。通过对比单桩复合地基和多桩复合地基荷载传递特点,总结其区别主要为在加固区桩体上半部侧阻力的“削弱作用”和桩体下半部侧阻力的“增强作用”,对下卧层为应力“叠加效应”。基于两者主要区别,提出了考虑桩-土相互作用的复合地基承载力计算方法,并针对下卧层附加应力的传递特征提出下卧层附加应力的计算方法。最后通过工程实例验算,验证了所建议的CFG桩复合地基承载力计算方法的可靠性。
赵尔升[3](2021)在《水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害试验研究》文中研究指明随着我国基础建设重心逐渐向西部转移,使得西部这片黄土聚集区获得了越来越多的关注。在社会经济持续高效发展的今天,黄土地区建设过程中面临着诸多问题,主要表现在黄土湿陷性引发地基承载力不足、沉降过大,甚至部分原处理地基受地下水攀升浸湿,发生次生病害等方面。本文研究的出发点是针对兰州地区某工程既有交通工程运营背景下,在类似限高限宽狭小空间内对黄土地基下层浸水饱和发生次生病害所采取的的一种处治手段,即水泥级配碎石夯挤桩复合地基,它属于一种新型、桩体具有较高粘结强度的半刚性桩复合地基。本文核心内容为室内设计不同工况下的模型试验及数值模拟二者结合的方式展开一系列研究工作,为今后更好地在实际工程中推广使用提供一定的参考。室内模型试验选取具有一定代表性的兰州榆中地区重塑黄土作为模型填土。模型试验具体设计为:采用抽气、注水结合的方法使原本夯实充分的下层土体饱和;通过圆形塑料管预留桩孔,向孔内分层灌入混合料,振捣、夯实成桩;模型箱填筑完成后对未浸水地基、下层部分土体不同程度浸水饱和地基以及水泥级配碎石夯挤桩单桩复合地基、群桩复合地基等多种工况分别进行加载试验,通过测试处理前后地基沉降、桩和土不同深度处应力、变形,对比分析处理前后承载性能以及水泥级配碎石桩单桩、群桩复合地基承载特性。本文研究内容主要从以下几个方面开展:1)通过室内基本土工试验,明确模型填土、碎石材料力学性质,选取合理的模型试验相似比,运用量纲分析法推导模型试验中各个几何物理参数取值,在此基础上,设计试验方案,规划试验流程;2)分别对原处理地基和下层浸水饱和地基进行加载试验。试验结果表明,当地基下层浸水至20cm时,受土样饱和强度骤减影响,地基变形较大,产生次生病害,此时需对病害地基进行加固处理;3)采用水泥级配碎石夯挤桩对病害地基进行加固处理,随后对单桩、群桩复合地基分级加载,分析沉降特征,得出处理后的地基承载性能提升,解决了由次生病害引发承载力不足的问题;又通过分析单桩、群桩复合地基不同深度处的桩、土应力分布情况,得出水泥级配碎石夯挤桩具有明显的群桩效应;4)借助Midas GTS NX有限元软件建立不同桩长、桩径、褥垫层厚度模型,在改变桩体参数的多种工况下,对比单一变量下复合地基承载特性的变化规律,为今后实际工程应用中的优化设计提供一定的参考。
原朝玮[4](2020)在《深厚软土复合地基沉降研究》文中认为在世界各地广泛的分布着软土,若不通过处理直接作为工程地基,会存在沉降量过大、承载力不足的问题,如何有效的对软土地基进行处理是岩土工程中经常遇到的问题。常见的软土地基处理措施有换填法、排水固结法以及水泥土搅拌桩法等,根据当地的地质条件合理的选择处理方案是确保地基稳定的关键。本文以波哥大地铁一号线车辆段地基处理项目为依托,通过地质资料分析、室内模型试验、有限元分析等方法,在选定地基处理方案为水泥土搅拌桩+土工格室柔性筏基的前提下,对处理区域的加固效果以及复合地基沉降影响因素进行了研究。全文主要研究内容与成果如下:(1)根据地质资料,通过对比,选择了采用水泥土搅拌桩+土工格室柔性筏基的方案处理地基,并提出了具体的方案。(2)进行了室内模型试验,模拟了复合地基在荷载作用下的沉降变形。在试验过程中,通过一系列的配比试验,得出了适合本次试验的模型土配比,并证明了石英砂、重晶石粉、碳酸钙粉、石蜡油的组合可以较好的模拟软土。(3)利用有限元软件对模型试验建模计算,所得结果与模型试验较为吻合,验证了模型试验的正确性与采用有限元软件进行该类分析的合理性。(4)利用有限元软件,通过改变桩长、桩径及垫层模量研究对复合地基沉降值的影响性,可知增大桩长、增大桩径、提高垫层模量均能有效的降低复合地基的沉降值,但其存在一定的限度,随着桩体尺寸与垫层模量的变大,降低复合地基沉降值的效果越差。(5)通过有限元软件与规范法对波哥大地铁一号线的车辆段区域的沉降值的计算可知,采用水泥土搅拌桩+土工格室柔性筏基的方案处理该区域时,对该区域的地基改善效果优异,地基沉降值明显降低,工后沉降与年沉降值符合工程设计要求。(6)对复合地基初始设计方案进行优化,并给出优化方案。
容畅[5](2020)在《双层地基上砂袋围堰稳定性影响因素研究》文中认为随着近海工程的快速发展,围堰的建造在各个方面要求更高。砂袋围堰具备施工方便、整体性好等优势,因此得到了广泛的应用,但由于相关研究滞后于实践,工程中仍会出现围堰失稳的情况。砂袋围堰的稳定性关乎整个围海造陆工程的顺利进行,现有的研究大多将地基视为均质软土考虑,但实际工程中地质条件复杂,地基形式对围堰的整体稳定性有较大影响。鉴于此,本文对上软下硬地基上砂袋围堰的失稳工程案例进行了介绍,并通过数值模拟,对双层地基(上软下硬、上硬下软)上砂袋围堰稳定性的影响因素展开深入研究。主要工作及成果总结如下:(1)通过对比单层软土地基与上软下硬双层地基上砂袋围堰的极限填筑高度与破坏模式,发现当软土层下方存在抗剪强度较高的硬土层时,砂袋围堰能够达到更大的极限填土高度,其破坏模式也有较大的区别。(2)对比砂袋围堰的两种破坏模式(地基整体剪切破坏与边坡-地基滑动破坏)在塑性区发展、特征点位移、滑弧出现位置等方面的差异。发现当围堰的破坏模式为地基整体剪切破坏时,围堰中心沉降和坡脚水平位移均发生突变,而当破坏模式为边坡-地基滑动破坏时,仅坡脚水平位移发生突变。(3)针对上软下硬双层地基形式,讨论围堰与地基的相关参数对围堰稳定性的影响。结果表明在上软下硬双层地基上,砂袋围堰可能发生地基整体剪切破坏或边坡-地基滑动破坏。底部宽度越大,围堰越容易发生边坡-地基滑动破坏,软土层的厚度和抗剪强度、土工布抗拉强度越大,围堰越容易发生地基整体剪切破坏。根据主要影响因素拟合出判别破坏模式的临界围堰底宽公式、围堰的极限填土高度计算公式以及安全系数的计算公式。(4)针对上硬下软双层地基形式,对影响砂袋围堰破坏模式和极限填土高度的不同参数展开分析。结果表明当地基中软土层上方覆盖有硬土层时,围堰的破坏模式为地基整体剪切破坏。根据主要影响因素拟合得到上硬下软地基上砂袋围堰极限填土高度与安全系数的计算公式。(5)为弥补传统的各层砂袋等厚的布置方式无法充分发挥上层土工布强度这一不足,探讨新型的砂袋围堰布置形式,即从下至上各层砂袋厚度逐渐增大,使围堰底部有更大的强度与刚度。通过与传统方式对比,证明采用新型布置方法能够使得各层土工布受力更均匀,从而提高围堰的整体稳定性。
周玫[6](2020)在《黏性土地基流土破坏的临界水力坡降研究》文中提出渗透破坏是堤坝、基坑等工程失事的主要形式,因而,抗渗计算就显得很有必要。当前,黏性土地基的临界水力坡降多采用太沙基临界水力坡降公式或依经验公式而定,前者未考虑土体抗剪强度的影响,后者物理意义不明确,因而可能会与实际存在较大偏差,这无疑增大了堤坝、基坑等工程设计的不确定性。针对这一现状,本文通过理论分析、数值模拟和室内渗透破坏试验对黏性土地基发生流土破坏时的临界水力坡降进行了系统的研究,为堤坝、基坑等工程设计及其破坏机理分析提供依据。主要成果如下:(1)基于破坏土体所受的渗透力、有效重力、剪切力之间的平衡关系,推导出了考虑土体抗剪强度影响的黏性土地基临界水力坡降的一般解析表达式。黏性土地基临界水力坡降的新公式是与黏土层厚度、破坏半径、黏聚力、内摩擦角以及应力扩散角有关的五元函数。(2)通过分析黏性土地基临界水力坡降新解析公式,表明黏性土地基临界水力坡降与黏聚力呈正相关关系,与破坏半径、黏土层厚度呈负相关关系(注:临界水头差与黏土层厚度呈正相关关系,这里讨论的是临界水力坡降,与临界水头差是完全不同的概念)。内摩擦角小于10°时,忽略应力扩散角和内摩擦角对临界水力坡降的影响,误差小于5%,此时临界水力坡降的一般表达式可简化。在实际基坑或堤坝等工程中,破坏半径确定的情况下,推荐采用该简化式;破坏半径不能确定的情况下,临界水力坡降取破坏半径为5m时对应的值。(3)利用有限元软件模拟黏性土层渗流破坏过程,分析黏土层厚度、破坏半径和抗剪强度指标对临界水力坡降的影响,对比数值模拟结果和本文新建公式的计算结果可知:数值模拟得到的“临界水力坡降-黏土层厚度”关系曲线、“临界水力坡降-破坏半径”关系曲线、“临界水力坡降-黏聚力”关系曲线以及“临界水力坡降-内摩擦角”关系曲线与本文新建公式对应计算结果吻合良好,验证了本文新建公式的有效性,且本文新建立的临界水力坡降公式计算结果相较太沙基临界水力坡降公式、扎马林公式、南京水科院公式的计算结果具有更高的精确度。(4)为了研究黏土层厚度、渗透破坏口半径、不同黏土的抗剪强度对黏性土地基临界水力坡降的影响,本文研发了黏土层渗透破坏仪,该仪器具有可控制黏土层厚度及渗透破坏口大小等性能。(5)利用本文专门研制的可控制黏土层厚度及渗透破坏口大小的渗透破坏仪,分别对砂壤土、黄土进行不同工况下的渗透破坏试验,结果表明:临界水力坡降随土层厚度增大而减小,黄土试样测定的临界水力坡降值与公式解平均相差4.4%,最大误差约10%;砂壤土土样测定的临界水力坡降值与公式解平均相差12.4%,最大误差小于15%。临界水力坡降随破坏半径增大而减小,黄土土样的试验结果与公式解平均相差8.6%,最大误差小于15%;砂壤土土样试验结果与公式解平均相差10.6%,最大误差小于16%。且相关参考文献中的试验结果与本文所建新公式的计算结果最大差值在15%以内,进一步证明了本文新建立的公式的有效性。
欧强[7](2020)在《移动荷载下土工加筋路堤动力响应特性及其分析方法研究》文中研究说明土工加筋路堤是由基层与土工合成材料所形成的一种软土地基处治形式,因其能够增加路堤的承载力和提高路堤的稳定性,对软土路堤具有良好的处治效果,以及在施工成本与时效方面的优势,被广泛应用于高速公路,高速铁路领域的地基处理。然而,目前其理论研究仍处于研究的初级阶段,特别是“路面结构层-路堤填土-加筋垫层”共同作用方面尚有待进一步研究。为此,本文通过理论分析,结合有限元数值模型,对移动荷载下土工加筋路堤动力响应特性及其分析方法进行深入系统的研究。首先分析了土工加筋体的作用机制,总结了土工加筋体的作用机理,探讨了“加筋体-垫层-填土”三者组成的复合体相互作用的变形机理以及荷载传递机制,提炼了常用土工加筋体的受力变形分析方法,为主要研究对象土工加筋路堤在移动荷载下的研究提供思路。其次,基于弹性地基上的Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁计算模型,讨论了静荷载下考虑梁-土界面摩阻效应的弹性地基梁变形分析方法,其摩阻力分布形式分别考虑为常数、线性分布、与侧向位移成正比以及考虑纵横位移耦合的幂级数解等。在此基础上,针对移动荷载作用下土工加筋路堤,将路面结构层视为黏弹性地基梁。在Kelvin地基梁模型的基础上,考虑路面结构层与路基填土的界面摩阻效应影响,进而分析交通荷载下黏弹性地基有限长梁的瞬态问题,通过三角级数展开法和Laplace-Fourier积分变换以及逆变换得到黏弹性地基梁在半正弦波荷载作用下的位移解析解。将路堤上部的路面结构层,路堤填土层,土工格室或多层土工加筋垫层视作一个复合系统,土工格室或多层土工加筋垫层视作一个路堤填土层以下的梁高较浅的复合地基梁。考虑路面结构层的抗弯刚度,提出了一个扩展的双层EulerBernoulli梁模型在对称垂直荷载作用下的受力变形分析方法。此方法综合考虑了梁-土界面摩阻力和水平位移与垂直位移耦合的影响,并且系统考虑了上部路面结构和路堤填土的性质对土工格室或多层土工加筋路堤系统的影响。再次,针对交通荷载的特点,基于前文的双层Euler-Bernoulli梁模型,考虑加筋垫层的抗弯刚度以及路堤填土的重度,改进Euler-Bernoulli双层地基梁模型去预测交通荷载作用下的土工加筋路堤系统的性能。首先获得了路面结构层的弯曲刚度和土工合成材料加筋碎石垫层的修正的弯曲刚度,然后建立了移动荷载下土工加筋路堤的双层地基梁分析模型。与此同时,还考虑了上、下两层梁的耦合效应对上、下梁的动力响应的影响,并利用一阶摄动理论推导了双层梁系统的控制微分方程并获得了相应的解答。最后,分析了交通荷载的特性,选取移动面荷载进行模拟,并且自行编制了Fortran子程序用于控制移动荷载的幅值、作用范围以及移动速度等等。在边界处采用无限元处理以减小由于模型尺寸带来的边界效应。针对路堤填土的黏弹性,利用ABAQUS的用户材料子程序,编制了等效线性黏弹性模型模拟路堤填土。土工格栅加筋体采用二维桁架单元模拟,土工格室采用三维膜结构模拟,由此建立了移动荷载下土工加筋路堤的有限元三维数值分析模型。并对数值模型的空间分布特性、平面分布特性进行了分析。基于有限元分析模型,探讨了不同加筋类型、车辆超载、移动荷载速度、路堤填土高度以及路面结构层刚度、双层梁抗弯刚度比、上下土层刚度比等因素对土工加筋路堤受力变形的影响,并给出了合理的设计施工建议。
谢康[8](2020)在《硬壳层硅藻土地基工程特性与加固措施》文中研究说明鉴于硅藻土诸多不良工程特性,硅藻土地基需加固处理,但地基处理工程量巨大、成本高,延误工程进度。上覆硬壳层可有效扩散应力,对下卧层硅藻土压缩变形起着遏制作用。如今对硬壳层性质了解不够,没有充分掌握硬壳层硅藻土地基的工程特性。本文以硬壳层硅藻土双层地基为研究对象,通过文献调研、现场踏勘、土工试验、现场原位试验以及数值仿真等手段,深入分析硅藻土物理力学特性、硬壳层作用特性、硬壳层硅藻土地基承载特性与沉降机理、硬壳层硅藻土地基加固原则,得到如下重要结论:(1)嵊州地区硅藻土属于弱膨胀性粘土质硅藻土,具体表现为高孔隙比、高吸水率、强结构性、高强度、高塑性、低渗透性以及遇水崩解性,原状硅藻土呈致密块状、高强度,但扰动后易软化,力学性质急剧下降,工程性质极差。表层硅藻土易劣化成次生硅藻土,往往会引起浅层边坡失稳、滑动和地基软化等工程事故;(2)硬壳层的存在可有效降低界面竖向附加应力,硬壳层的厚度、变形模量对竖向附加应力影响较大,其中硬壳层厚度起主要作用。随着硬壳层厚度的增加,壳土交界面处竖向附加应力在路堤荷载范围内随之减小,堤外界面竖向附加应力却随之增加,显示出硬壳层具有明显的应力扩散效应;同时推导硬壳层硅藻土地基应力扩散系数的解析表达式,来修正分层总和法计算硬壳层硅藻土地基沉降公式;(3)填筑期间,地基中心产生了6.75mm沉降,静置期沉降曲线趋于稳定,填筑期沉降占总沉降89.36%。同期地基压缩变形主要发生在地表下6m深度内,故浅层硅藻土是导致地基发生沉降的主要区域。坡脚侧向位移明显呈现弓形分布,最大水平位移发生在地面以下5m处,最大位移量为6.19mm,此区域内地下水位升降频繁,属于地基土最软弱的部位;(4)模拟列车疲劳荷载作用下,硬壳层基底表面动应力、振动加速度分别稳定在6.37k Pa、0.94m/s2,动应力经基床填料和硬壳层的扩散后,振动能量大幅衰减,同时动载引起的硬壳层硅藻土地基的工后沉降基本忽略不计;(5)硬壳层厚度≥3m,可直接在硬壳层硅藻土天然地基上修筑路堤,但处理措施仍需要综合考虑到施工组织、施工工期以及气象水文等因素;硬壳层厚度<3m,需对地基进行加固;素混凝土桩可适用于硅藻土地基,同时计算表明硬壳层硅藻土地基采用桩筏复合地基加固后,仅产生了3.27mm的工后沉降,满足规范要求。
段钧培[9](2020)在《废弃橡胶轮胎构造地基力学性能的数值模拟研究》文中认为我国汽车数量逐年递增,产生大量的废弃轮胎,而回收利用率却很低,造成严重的“黑色污染”。同时我国是地震灾害较为严重的国家之一,村镇地区震害尤为严重。鉴于上述两个背景,本文提出一种适用于村镇建筑的废弃橡胶轮胎构造地基,以期达到抗震和废物再利用的目的。为探究废弃橡胶轮胎构造地基的力学性能,本文进行以下三方面的主要研究,并得到以下结论:(1)依据实验室试验,建立废弃橡胶轮胎-散体材料单束柱状叠合体数值模型,通过理论分析,选择合适的模型参数,进行合理的简化。模拟了实验室轴压试验和双剪试验,通过应力和变形结果的分析,与试验数据相对比,验证了Crushable Foam塑性本构模型用于砂土塑性本构的定义具有可行性,在复杂接触和高度非线性动力显示算法分析中,具有较高的应用价值;验证了模型参数设置的合理性,为废弃橡胶轮胎构造地基数值模型的建立提供了依据,确保了构造地基数值模型模拟结果的计算精度和可信度。(2)根据村镇建筑实际情况,设计构造地基典型工况,依据叠合体模型参数建立足尺构造地基数值模型,分析构造地基的竖向承载能力和抗震性能。对比构造地基与天然地基的荷载-沉降曲线,得到构造地基临塑荷载和极限荷载,得出构造地基的极限承载力比天然地基提高大约60%的结论。构造地基真实临塑荷载小于临塑荷载;胎间土竖向附加应力小于胎内土,平均值为胎内土的0.8~0.9倍;胎内土密实性大于胎间土,有效内摩擦角分别在39~42°和30~38°之间;构造深度是应力扩散角的主要影响因素,构造深度越大,应力扩散角越大,范围在45~65°之间。对比构造地基竖向持载分别为真实临塑荷载和极限荷载时的抗震性能,证明竖向荷载越大,构造地基的初始抗侧刚度越大,水平极限承载力越大,水平荷载向下传递深度越大,耗能能力越强,抗震性能越好。但是当竖向荷载未达到构造地基真实临塑荷载时,构造地基的整体延性较好。(3)在已有地基极限承载力基本理论的基础上,对废弃橡胶轮胎构造地基极限承载力公式进行理论推导,分别得出三种不同方法的构造地基极限承载力计算公式,对比数值模型的计算结果进行误差分析,表明改进应力扩散角法构造地基极限承载力公式的计算结果偏大,误差相对较大;改进太沙基法和变分极限平衡法构造地基极限承载力公式的计算结果偏小,误差相对较小。对改进应力扩散角法和改进太沙基法构造地基极限承载力公式提出修正,利用MATLAB编写粒子群算法对公式修正参数进行拟合,得到拟合的修正参数,对拟合结果进行评价,证明采用粒子群算法对较为复杂的地基极限承载力公式进行修正参数的拟合,具有合理性和可行性。
王正振[10](2020)在《悬索桥锚碇沉井下沉机理研究》文中研究表明随着我国大跨度悬索桥的发展,大型锚碇沉井基础的运用越来越多。但大型沉井的设计施工尚不成熟:目前关于大型沉井的设计规程大多基于大直径桩或小型沉井的研究成果,施工中由于下沉机理不明确导致地基承载力不足、沉井拉裂、下沉困难、突然下沉、在主缆拉力作用下位移过大等问题频频出现。因此,深入研究悬索桥大型锚碇沉井的下沉机理,解决大型沉井设计、施工过程中可能出现的问题,保障大型沉井在建造阶段及桥梁运营过程中的安全,对我国桥梁工程的飞速发展具有重大意义。本文基于2017年中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题“连镇铁路五峰山公铁两用悬索桥施工控制及运营维护关键技术研究”(2017G006-A),主要以五峰山长江大桥北锚碇沉井为工程背景,通过理论分析、现场试验、现场监测、数值模拟等手段尝试解决上述大型沉井设计、施工过程中可能遇到的问题。本文主要工作及结论如下:(1)从桥型、跨度、基础形式等方面对长江干流上所有跨江桥梁进行了统计分析,研究了锚碇沉井在长江桥梁中的应用情况。结果表明:斜拉桥及悬索桥是长江大桥的主要桥型;长江大桥跨度多集中在400~600m;目前共有10个锚碇采用大型沉井基础,占比为15.1%;(2)针对大型沉井常用的地基处理形式——厚垫层砂桩复合地基,分别以温州瓯江北口大桥南锚碇沉井及五峰山长江大桥北锚碇沉井为工程背景展开现场试验,分析了该种地基处理形式的承载力影响因素、砂桩施工的相互影响、实际加固效果等。结果表明:厚垫层砂桩复合地基加固软土地基效果非常好;可通过降低土体含水率、采用良好的垫层材料、增大垫层厚度等方法提高地基承载力;砂桩施工对周围已完成砂桩的影响很大,可通过增大砂桩间距、利用阻隔效应降低影响程度;(3)以Timoshenko深梁理论为基础,建立了大型沉井高度方向内力计算模型,推导了大型沉井高度方向内力计算公式,分析了沉井底部拉应力的影响因素。结果表明:利用Timoshenko深梁理论推导的大型沉井挠度及内力计算公式与有限元模拟结果接近,计算结果可靠;下沉一定深度之后,沉井高度的增大及周围土压力作用使得沉井挠度和内力均有所减小;增大初始下沉高度、采用合理的开挖下沉方式是较为可行的、经济的控制沉井挠度和拉应力的措施;(4)基于极限分析理论推导了大型沉井刃脚及内隔墙下双层土地基的极限承载力计算公式,分析了大型沉井侧壁摩阻力的分布模式,提出了临界深度的计算方法。结果表明:本文利用极限分析理论推导的刃脚及内隔墙下双层土地基极限承载力计算方法可有效计算沉井底面双层土地基的承载力;根据大型沉井下沉深度与临界深度的关系可将大型沉井侧壁摩阻力的计算分为两个阶段:第一个阶段(下沉深度小于临界深度)侧壁摩阻力随沉井入土深度的增大而线性增大,第二个阶段(下沉深度大于临界深度)侧壁摩阻力分布模式与土体性质、沉井埋深有关;(5)分析了五峰山长江大桥北锚碇沉井首次下沉过程中的监测结果,根据监测结果进行了土体参数反演。结果表明:当大型沉井下沉进入稳定状态后,土性越好,下沉速率越慢;沉井结构的内力受开挖方式的影响较大;本工程根据实测数据反演的摩阻强度约为地勘推荐摩阻强度的0.8倍;长江大堤沉降与其到沉井的距离有关,对于本沉井而言,在距离沉井3倍下沉深度处仍有沉降产生;(6)基于朗肯土压力理论及双参数法提出了考虑位移影响的土压力计算方法,根据Winkler模型建立了大型沉井在组合荷载作用下的响应计算方法。结果表明:产生极限被动土压力所需位移较大,实际工程中很难出现被动侧土压力全部达到极限状态的情况;本文土压力计算方法可很好地拟合实测土压力值;本文给出的大型沉井在组合荷载作用下响应计算方法可很好地计算出大型沉井在任意外荷载作用下的转角及转动点位置;大型沉井与土体之间的摩阻力在被动力中所占比重较小。
二、复合双层地基应力扩散效应研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合双层地基应力扩散效应研究(论文提纲范文)
(1)土工格栅加筋渣土垫层地基承载性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 加筋土技术简介 |
1.1.1 加筋土技术的应用与发展 |
1.1.2 加筋土的界面特性及加筋机理 |
1.1.3 加筋土地基的承载力特性 |
1.1.4 加筋土筋材的变形特性 |
1.2 土工合成材料的简介 |
1.2.1 土工合成材料的概述 |
1.2.2 土工合成材料的分类 |
1.2.3 土工格栅 |
1.3 建筑垃圾的概述 |
1.3.1 建筑垃圾的现状及危害 |
1.3.2 建筑渣土在加筋土中的应用 |
1.4 本文研究的主要内容及解决的主要问题 |
第2章 试验材料物理力学性质 |
2.1 土工格栅的基本指标 |
2.2 建筑渣土的基本指标 |
第3章 加筋渣土垫层地基承载力试验 |
3.1 试验概况 |
3.2 试验仪器 |
3.2.1 加载系统 |
3.2.2 数据采集系统 |
3.3 试验方案 |
3.3.1 试验分组 |
3.3.2 试验步骤 |
3.4 试验注意事项 |
3.5 本章小结 |
第4章 试验结果与分析 |
4.1 荷载-沉降曲线 |
4.1.1 各组荷载-沉降曲线 |
4.1.2 格栅类型对荷载-沉降曲线的影响 |
4.1.3 渣土粒径级配对荷载-沉降曲线的影响 |
4.2 土压力结果分析 |
4.2.1 土压力的水平分布规律 |
4.2.1.1 格栅类型对土压力水平分布的影响 |
4.2.1.2 渣土粒径级配对土压力水平分布的影响 |
4.2.1.3 荷载对土压力水平分布的影响 |
4.2.1.4 竖向深度对土压力水平分布的影响 |
4.2.2 土压力沿深度的分布规律 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)CFG桩复合地基承载及变形性状研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 CFG桩复合地基的研究现状 |
1.2.1 承载力计算研究现状 |
1.2.2 变形问题研究现状 |
1.2.3 桩土相互作用研究现状 |
1.3 本文的研究思路和研究内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 技术路线图 |
1.3.3 研究内容 |
2 CFG桩复合地基承载力试验及变形监测 |
2.1 概述 |
2.2 工程概况 |
2.3 复合地基载荷试验结果及分析 |
2.4 复合地基沉降监测结果及分析 |
2.4.1 复合地基沉降验算 |
2.4.2 复合地基沉降监测 |
2.5 本章小结 |
3 CFG桩复合地基数值模型及参数 |
3.1 前言 |
3.2 桩、土本构模型 |
3.3 桩-土接触模型 |
3.4 模型材料参数 |
3.5 数值模拟物理参数测定 |
3.6 桩-土接触面参数的选取 |
3.7 复合地基模型可靠性验证 |
3.7.1 数值模拟模型确定 |
3.7.2 模型可靠性验证 |
3.8 本章小结 |
4 CFG桩复合地基承载力数值计算结果及分析 |
4.1 前言 |
4.2 单桩复合地基与多桩复合地基桩轴力分析 |
4.2.1 桩长变化对桩轴力的影响 |
4.2.2 桩径变化对桩轴力的影响 |
4.2.3 桩间距变化对桩轴力的影响 |
4.3 单桩复合地基与多桩复合地基桩土相互作用分析 |
4.3.1 单桩复合地基与多桩复合地基桩-土相对位移 |
4.3.2 桩长变化对桩侧摩阻力的影响 |
4.3.3 桩径变化对桩侧阻力的影响 |
4.3.4 桩间距变化对桩侧阻力的影响 |
4.4 单桩复合地基和多桩复合地基桩间土应力分析 |
4.5 单桩复合地基与多桩复合地基桩间土变形分析 |
4.5.1 桩长变化对桩间土沉降的影响 |
4.5.2 桩径变化对桩间土沉降的影响 |
4.5.3 桩间距变化对桩间土沉降的影响 |
4.6 单桩复合地基与多桩复合地基下卧层附加应力分析 |
4.6.1 下卧层附加应力竖向分布对比 |
4.6.2 下卧层附加应力水平向分布对比 |
4.7 多桩效应系数 |
4.8 本章小结 |
5 考虑桩土作用的复合地基承载力计算方法研究 |
5.1 前言 |
5.2 桩侧阻力的削弱与增强效应 |
5.3 复合地基承载力计算方法 |
5.4 桩底沉渣对单桩承载力影响 |
5.5 下卧层应力叠加效应 |
5.6 复合地基承载力计算方法验证 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:本人已发表的学术论文 |
附录2:本人已获得的国家发明专利 |
附录3:攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
致谢 |
(3)水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 黄土与饱和黄土特性 |
1.1.2 水泥级配碎石夯挤桩复合地基处理技术 |
1.2 复合地基研究现状 |
1.2.1 柔性桩、散体材料桩复合地基研究现状 |
1.2.2 半刚性桩复合地基研究现状 |
1.2.3 半刚性桩复合地基承载特性 |
1.2.4 半刚性桩轴力传递特征 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本文研究技术路线 |
2 半刚性桩复合地基作用机理及计算设计理论 |
2.1 半刚性桩复合地基加固机理 |
2.1.1 桩体的置换作用 |
2.1.2 褥垫层的应力调整作用 |
2.1.3 排水作用 |
2.1.4 桩间土性质改良 |
2.2 半刚性桩复合地基计算方法 |
2.2.1 半刚性复合地基承载力计算方法 |
2.2.2 复合地基中对于β值得影响因素总结 |
2.2.3 半刚性桩复合地基的沉降计算 |
2.3 本章小结 |
3 水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害模型试验设计方案 |
3.1 模型试验相似准则及相似比推导 |
3.2 模型箱与反力架制作 |
3.3 室内模型地层与填土处理 |
3.3.2 重塑黄土物理力学性质及其物理指标控制 |
3.3.3 黄土注水饱和过程 |
3.4 模型桩成桩工艺 |
3.4.1 模型桩碎石材料参数 |
3.4.2 模型桩成桩过程 |
3.5 模型试验测试系统 |
3.5.1 土压力计布置及采集系统 |
3.5.2 沉降量测 |
3.6 试验加载系统 |
3.6.1 试验加载系统介绍 |
3.6.2 试验加载步骤及方式 |
3.7 本章小结 |
4 水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害室内模型试验结果及分析 |
4.1 模型试验数据处理原则 |
4.2 不同工况下地基载荷试验沉降分析 |
4.3 复合地基承载沉降分析 |
4.4 复合地基应力分析 |
4.4.1 单桩复合地基应力分析 |
4.4.2 群桩复合地基应力分析 |
4.4.3 单桩复合地基与群桩复合地基应力对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害数值模拟分析 |
5.1 Midas GTS NX有限元软件介绍 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 模型的基本假定 |
5.2.2 定义材料及属性 |
5.3 模型的建立步骤 |
5.4 不同桩长的数值分析 |
5.4.1 沉降特征 |
5.4.2 桩身应力分布情况 |
5.4.3 桩土应力比 |
5.5 不同桩径的数值分析 |
5.5.1 沉降特征 |
5.5.2 桩身应力分布情况 |
5.6 不同褥垫层厚度的数值分析 |
5.6.1 沉降特征 |
5.6.2 桩身应力分布 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)深厚软土复合地基沉降研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软土简介 |
1.2.2 软土地基处理技术 |
1.2.3 复合地基沉降理论 |
1.2.4 加筋垫层理论的发展和现状 |
1.2.5 双向增强体复合地基研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 复合地基基本原理 |
2.1 复合地基理论概述 |
2.1.1 复合地基分类 |
2.1.2 复合地基理论中的常用概念 |
2.2 复合地基加固机理 |
2.2.1 水泥土搅拌桩形成机理 |
2.2.2 桩体的加固机理 |
2.2.3 垫层在复合地基中的作用 |
2.3 复合地基沉降计算方法 |
2.3.1 加固区S1的计算 |
2.3.2 下卧区S2的计算 |
2.4 双向增强体复合地基简介 |
2.4.1 低强度桩—柔性筏基桩筏复合地基 |
2.4.2 桩筏复合地基特点 |
本章小结 |
第三章 室内模型试验 |
3.1 项目简介 |
3.1.1 项目概况 |
3.1.2 地质条件及地勘钻孔情况 |
3.1.3 地基处理区域及设计标准 |
3.1.4 低强度桩-柔性筏基地基处理方案 |
3.2 相似理论与量纲分析 |
3.2.1 相似理论 |
3.2.2 量纲分析 |
3.2.3 模型试验相似比的选取 |
3.3 模型材料的选择及模型土的制备 |
3.3.1 模型材料的选择 |
3.3.2 模型土的制备 |
3.4 试验准备 |
3.4.1 试验测量方式 |
3.4.2 试验设备及试验材料 |
3.5 试验过程及试验结果 |
3.5.1 试验过程 |
3.5.2 试验结果 |
本章小结 |
第四章 复合地基有限元分析 |
4.1 模型试验有限元分析 |
4.1.1 基本假设 |
4.1.2 模型建立 |
4.1.3 材料属性的选择 |
4.1.4 网格划分与计算 |
4.1.5 复合地基沉降规律分析 |
4.2 波哥大地区车辆段沉降有限元计算与分析 |
4.2.1 有限元计算 |
4.2.2 地基处理方案的优化 |
本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)双层地基上砂袋围堰稳定性影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 砂袋围堰的工程应用 |
1.2.1 砂袋围堰成功应用举例 |
1.2.2 砂袋围堰工程事故举例 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 试验研究 |
1.3.2 数值分析研究 |
1.3.3 理论研究 |
1.3.4 现有研究的不足之处 |
1.4 本文研究内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究的创新点 |
1.5 技术路线 |
第二章 上软下硬地基上砂袋围堰失稳案例分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 水文及气象条件 |
2.2.1 水文条件 |
2.2.2 气象条件 |
2.3 地质条件 |
2.4 围堰设计及施工情况 |
2.4.1 围堰设计 |
2.4.2 围堰施工情况 |
2.5 工程监测 |
2.5.1 监测项目与控制指标 |
2.5.2 监测仪器布设 |
2.5.3 监测频率 |
2.6 围堰失稳情况 |
2.6.1 现场塌陷情况 |
2.6.2 险情处理情况 |
2.7 险情原因分析 |
2.7.1 施工过程分析 |
2.7.2 监测数据分析 |
2.8 本章小结 |
第三章 软土地基砂袋围堰数值模拟方法及有效性检验 |
3.1 物理模型试验及结果 |
3.1.1 模型制作 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 试验结果 |
3.2 数值计算模型 |
3.2.1 模型建立 |
3.2.2 材料模拟与单元设置 |
3.2.3 材料参数与网格划分 |
3.3 数值模型的有效性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 单层与双层地基砂袋围堰的数值模拟分析 |
4.1 计算模型 |
4.1.1 模型尺寸 |
4.1.2 参数取值 |
4.2 失稳判据与安全系数 |
4.2.1 失稳判据 |
4.2.2 安全系数 |
4.3 计算结果分析 |
4.3.1 极限填土高度对比 |
4.3.2 安全系数对比 |
4.3.3 破坏模式对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 上软下硬地基上砂袋围堰的稳定性影响因素研究 |
5.1 底部宽度W对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.1.1 参数设置 |
5.1.2 破坏模式对比 |
5.1.3 极限填土高度对比 |
5.2 软土层厚度t对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.2.1 参数设置 |
5.2.2 破坏模式对比 |
5.2.3 极限填土高度对比 |
5.3 软土层抗剪强度Su_1对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.3.1 参数设置 |
5.3.2 破坏模式对比 |
5.3.3 极限填土高度对比 |
5.4 土工布抗拉强度J对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.4.1 参数设置 |
5.4.2 破坏模式对比 |
5.4.3 极限填土高度对比 |
5.5 硬土层抗剪强度Su_2对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.5.1 参数设置 |
5.5.2 破坏模式对比 |
5.5.3 极限填土高度对比 |
5.6 围堰坡度k对砂袋围堰稳定性的影响 |
5.6.1 参数设置 |
5.6.2 破坏模式对比 |
5.6.3 极限填土高度对比 |
5.7 上软下硬地基砂袋围堰特性关键判别指标 |
5.7.1 硬土层的影响深度t_(cr) |
5.7.2 区分两种破坏模式的临界围堰底宽W_(cr) |
5.7.3 极限填土高度H_(max)与安全系数F_s计算公式 |
5.7.4 设计流程新思路 |
5.8 本章小结 |
第六章 上硬下软地基上砂袋围堰的稳定性影响因素研究 |
6.1 硬土层厚度t对砂袋围堰稳定性的影响 |
6.1.1 参数设置 |
6.1.2 破坏模式对比 |
6.1.3 极限填土高度对比 |
6.2 围堰底部宽度W对砂袋围堰稳定性的影响 |
6.2.1 参数设置 |
6.2.2 破坏模式对比 |
6.2.3 极限填土高度对比 |
6.3 软土层抗剪强度Su_1对砂袋围堰稳定性的影响 |
6.3.1 参数设置 |
6.3.2 破坏模式对比 |
6.3.3 极限填土高度对比 |
6.4 土工布抗拉强度J对砂袋围堰稳定性的影响 |
6.4.1 参数设置 |
6.4.2 破坏模式对比 |
6.4.3 极限填土高度对比 |
6.5 硬土层抗剪强度Su_2对围堰稳定性的影响 |
6.5.1 参数设置 |
6.5.2 破坏模式对比 |
6.5.3 极限填土高度对比 |
6.6 围堰坡度k对围堰稳定性的影响 |
6.6.1 参数设置 |
6.6.2 破坏模式对比 |
6.6.3 极限填土高度对比 |
6.7 上硬下软双层地基砂袋围堰特性关键判别指标 |
6.7.1 极限填土高度计算公式 |
6.7.2 安全系数计算公式 |
6.8 本章小结 |
第七章 砂袋围堰非等厚加筋布置方法 |
7.1 传统的砂袋围堰布置方法及受力特点 |
7.2 新型的砂袋围堰布置方法 |
7.2.1 新型布置方法介绍 |
7.2.2 极限填土高度对比 |
7.2.3 破坏模式对比 |
7.2.4 土工布受力分布对比 |
7.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(6)黏性土地基流土破坏的临界水力坡降研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外渗透破坏研究现状 |
1.2.1 渗流理论研究现状 |
1.2.2 渗透破坏类型划分的研究现状 |
1.2.3 渗透破坏临界条件的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 黏性土地基临界水力坡降解析式的理论研究及讨论 |
2.1 临界水力坡降确定方法 |
2.2 计算黏土层临界水力坡降的新方法 |
2.2.1 流土破坏模式为圆柱体 |
2.2.2 流土破坏模式为倒圆台体 |
2.3 关于黏性土地基临界水力坡降解析公式的讨论 |
2.3.1 倒圆台分离体母线与轴线的夹角θ问题 |
2.3.2 破坏土体与周围地层之间的摩擦力问题 |
2.3.3 破坏土体的应力扩散角问题 |
2.3.4 关于土体破坏范围的讨论 |
2.3.5 用厚径比表示的黏性土临界水力坡降表达式 |
2.3.6 黏性土地基渗透破坏模式讨论 |
2.4 本章小结 |
3 黏性土地基临界水力坡降计算公式中各变量影响大小研究 |
3.1 黏土层厚度对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
3.2 破坏半径对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
3.3 应力扩散角对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
3.4 内摩擦角对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
3.5 黏聚力对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
3.6 同时忽略土体摩擦力和应力扩散角后的误差范围分析 |
3.7 本章小结 |
4 黏性土地基临界水力坡降解析公式合理性的数值试验验证 |
4.1 建立模型 |
4.2 各变量对黏性土地基临界水力坡降的影响研究 |
4.2.1 黏土层厚度对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
4.2.2 内摩擦角对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
4.2.3 黏聚力对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
4.2.4 破坏半径对黏性土地基临界水力坡降的影响 |
4.3 本文所提公式精确度的验证 |
4.4 本章小结 |
5 黏性土地基临界水力坡降解析公式合理性的力学试验验证 |
5.1 黏性土渗透破坏试验仪器的研制 |
5.1.1 自制的黏性土渗透破坏测定仪介绍 |
5.1.2 试验步骤 |
5.2 试验用土参数测定 |
5.2.1 土粒比重试验 |
5.2.2 界限含水率试验 |
5.2.3 击实试验 |
5.2.4 颗粒分析试验 |
5.2.5 直剪试验 |
5.2.6 室内渗透试验 |
5.3 渗透破坏试验探究 |
5.3.1 试验土样的制备 |
5.3.2 黏性土渗透破坏试验探究 |
5.3.3 破坏半径对临界水力坡降的影响 |
5.3.4 黏土层厚度对临界水力坡降的影响 |
5.4 公式计算结果与参考文献试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)移动荷载下土工加筋路堤动力响应特性及其分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 土工加筋路堤概述 |
1.2.1 土工加筋路堤概念及特性 |
1.2.2 土工加筋材料分类及特性 |
1.3 土工加筋路堤研究现状 |
1.3.1 土工加筋路堤试验研究 |
1.3.2 土工加筋路堤数值研究 |
1.3.3 土工加筋路堤理论研究 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文研究意义 |
1.4.2 本文主要研究内容 |
1.4.3 研究技术路线 |
第2章 土工加筋体作用机理及其常用分析方法 |
2.1 概述 |
2.2 土工加筋体作用机理 |
2.2.1 侧向约束作用 |
2.2.2 调整不均匀沉降 |
2.2.3 网兜效应和柔性筏基效应 |
2.2.4 应力扩散作用 |
2.2.5 土工加筋路堤破坏模式 |
2.3 加筋体-垫层-土共同作用 |
2.3.1 协调变形、共同承载 |
2.3.2 提高稳定性 |
2.3.3 构成良好的排水体系 |
2.4 土工加筋体受力变形分析 |
2.4.1 基于弹性地基梁理论的分析方法 |
2.4.2 基于弹性地基板理论的分析方法 |
2.4.3 基于弹性薄膜理论的分析方法 |
2.4.4 土工加筋体数值分析方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 考虑梁土界面摩阻效应的弹性地基梁变形分析方法 |
3.1 概述 |
3.2 地基梁模型简介 |
3.2.1 Winkler地基—Euler-Bernoulli梁模型 |
3.2.2 Winkler地基-Timoshenko梁模型 |
3.2.3 弹性半空间—Timoshenko梁模型 |
3.3 静荷载下考虑梁土界面摩阻效应的弹性地基梁变形分析方法 |
3.3.1 考虑摩阻力为常数 |
3.3.2 考虑摩阻力沿地基梁呈线性分布 |
3.3.3 考虑摩阻力与地基梁侧向位移成正比 |
3.3.4 考虑纵横位移耦合的水平摩阻效应的弹性地基梁的解 |
3.4 移动荷载下考虑梁土水平摩阻效应的弹性地基梁变形分析方法 |
3.4.1 计算模型 |
3.4.2 控制方程建立 |
3.4.3 方程求解 |
3.5 算例分析 |
3.6 参数分析 |
3.6.1 水平摩擦系数 |
3.6.2 移动速度 |
3.6.3 黏性阻尼 |
3.6.4 单元弹簧刚度 |
3.6.5 路面抗弯刚度 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于双层弹性地基梁理论的土工加筋路堤受力变形方法研究 |
4.1 概述 |
4.2 基于双层地基梁模型受力变形分析 |
4.2.1 基本模型与假定 |
4.2.2 控制方程的建立 |
4.2.3 控制方程求解 |
4.3 算例验证 |
4.4 参数分析 |
4.4.1 界面抗力 |
4.4.2 路堤填土弹性模量(E_e) |
4.4.3 路面结构抗弯刚度(E_1I_1) |
4.5 本章小结 |
第5章 移动荷载下土工加筋路堤双层弹性地基梁解析方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 交通荷载的特性 |
5.2.1 静态均布荷载 |
5.2.2 移动恒定荷载 |
5.2.3 移动简谐荷载 |
5.2.4 半正弦波荷载 |
5.2.5 冲击荷载 |
5.2.6 经验模型 |
5.2.7 随机荷载 |
5.3 基于双层弹性地基梁理论的土工加筋模型受力变形分析 |
5.3.1 计算模型与假定 |
5.3.2 控制方程的建立 |
5.3.3 方程组求解 |
5.4 算例验证 |
5.4.1 算例1 |
5.4.2 算例2 |
5.5 参数分析 |
5.5.1 上下土层刚度比(α_k) |
5.5.2 上下梁的弯曲刚度比(α_D) |
5.5.3 上层填土的高度(h_e) |
5.5.4 移动荷载的速度(v) |
5.5.5 黏滞阻尼(ξ) |
5.6 本章小结 |
第6章 移动荷载下土工加筋路堤数值模型 |
6.1 概述 |
6.2 数值模型相关概念 |
6.2.1 材料本构 |
6.2.2 相互作用(Interaction) |
6.3 模型建立 |
6.3.1 基本假设 |
6.3.2 分析方法 |
6.3.3 模型尺寸与参数取值 |
6.3.4 初始条件与边界条件设置 |
6.3.5 单元类型与网格 |
6.4 模型验证 |
6.4.1 算例1 |
6.4.2 算例2 |
6.4.3 算例3 |
6.5 本章小结 |
第7章 移动荷载下土工加筋路堤动力响应数值分析 |
7.1 概述 |
7.2 移动荷载作用下土工加筋路堤路面结构层的空间特性 |
7.2.1 动应力空间特性 |
7.2.2 动应变空间特性 |
7.3 路基动态响应平面特性 |
7.3.1 横断面动应力 |
7.3.2 纵断面动应力 |
7.3.3 横断面动变形 |
7.3.4 竖向动应力 |
7.3.5 竖向动应变 |
7.4 影响因素分析 |
7.4.1 不同加筋类型 |
7.4.2 车辆超载 |
7.4.3 移动荷载速度 |
7.4.4 路堤填土高度(h_e) |
7.4.5 双梁的抗弯刚度比(α_D) |
7.4.6 上下土层刚度比(α_k) |
7.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A (攻读学位期间论文、科研及获奖情况) |
(8)硬壳层硅藻土地基工程特性与加固措施(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 硅藻土研究现状 |
1.2.1 硅藻土性质 |
1.2.2 硅藻土工程特性研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目的 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 硅藻土物理力学特性研究 |
2.1 硅藻土宏观特征 |
2.2 硅藻土物质组成研究 |
2.3 硅藻土物理性质 |
2.3.1 基本物理性质 |
2.3.2 稠度状态特征 |
2.4 硅藻土力学性质研究 |
2.4.1 无侧限抗压强度 |
2.4.2 固结试验 |
2.4.3 剪切试验 |
2.4.4 膨胀试验 |
2.5 硅藻土地基原位浸水试验研究 |
2.6 本章小结 |
第3章 硬壳层硅藻土地基应力分布研究 |
3.1 概述 |
3.2 计算模型以及模型验证 |
3.3 硬壳层参数对应力分布影响 |
3.3.1 硬壳层厚度 |
3.3.2 硬壳层变形模量 |
3.3.3 硬壳层泊松比 |
3.4 路堤荷载对应力分布影响研究 |
3.5 硬壳层硅藻土地基应力扩散系数研究 |
3.5.1 问题的提出 |
3.5.2 双参数模型 |
3.5.3 双参数地基上无限梁挠曲线方程 |
3.5.4 双参数地基应力扩散系数计算 |
3.6 本章小结 |
第4章 现场原位试验方案 |
4.1 试验现场概况 |
4.2 试验段地层岩性 |
4.3 试验段水文地质 |
4.4 气象水文 |
4.5 试验方案 |
4.5.1 硬壳层硅藻土地基原位试验内容 |
4.5.2 硅藻土地基单桩工艺性试验 |
4.5.3 传感器布置 |
4.5.4 数据测试系统 |
4.6 本章小结 |
第5章 硬壳层硅藻土地基静态监测研究 |
5.1 试验概述 |
5.2 试验结果分析 |
5.2.1 施工期天气情况 |
5.2.2 施工期天然地基基底含水量监测 |
5.2.3 施工期天然地基地下水位监测 |
5.2.4 基底应力 |
5.2.5 坡脚水平位移 |
5.2.6 地表沉降 |
5.2.7 地基分层压缩沉降测试 |
5.3 本章小结 |
第6章 硬壳层硅藻土地基长期动力试验研究 |
6.1 概述 |
6.2 DTS-1激振器简介 |
6.3 浸水工况模拟 |
6.4 激振试验技术参数设计 |
6.4.1 激振荷载加载参数 |
6.4.2 激振试验数据采集简述 |
6.4.3 激振试验数据采集频次要求 |
6.5 试验结果分析 |
6.5.1 动应力 |
6.5.2 振动加速度 |
6.6 路基累积沉降 |
6.7 基底含水量变化 |
6.8 本章小结 |
第7章 硬壳层硅藻土地基加固原则研究 |
7.1 概述 |
7.2 硬壳层硅藻土地基工后沉降预测与分析 |
7.2.1 模型建立 |
7.2.2 模型验证与工后沉降预测 |
7.2.3 硬壳层硅藻土地基固结沉降特性分析 |
7.3 硬壳层硅藻土地基加固原则确定 |
7.4 桩板结构桩型比选试验 |
7.5 单桩工艺性试验结果 |
7.5.1 施工工艺问题 |
7.5.2 小应变测试 |
7.5.3 单桩载荷板试验 |
7.5.4 桩型确定原则 |
7.6 桩板结构数值研究 |
7.6.1 模型建立 |
7.6.2 计算结果分析 |
7.7 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作 |
(9)废弃橡胶轮胎构造地基力学性能的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 意义和目的 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 废旧轮胎在土木工程中原形应用研究现状 |
1.3.2 村镇建筑隔振减震研究现状 |
1.4 研究内容和技术路线 |
2 废弃橡胶轮胎-散体材料单束柱状叠合体数值模型 |
2.1 基本模型参数 |
2.2 实验室轴压试验模拟 |
2.2.1 叠合体模型变形与沉降结果 |
2.2.2 叠合体模型应力结果 |
2.2.3 结果分析 |
2.3 实验室双剪试验模拟 |
2.3.1 叠合体模型位移与变形结果 |
2.3.2 叠合体模型应力结果 |
2.3.3 结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 废弃橡胶轮胎构造地基数值模型 |
3.1 废弃橡胶轮胎构造地基设计工况 |
3.2 初始地应力平衡 |
3.3 废弃橡胶轮胎构造地基变形分析 |
3.3.1 构造地基沉降 |
3.3.2 构造地基及轮胎单元体变形 |
3.4 废弃橡胶轮胎构造地基应力分析 |
3.4.1 构造地基胎内土附加应力 |
3.4.2 构造地基胎间土附加应力 |
3.4.3 构造地基应力扩散角 |
3.5 废弃橡胶轮胎构造地基抗震性能分析 |
3.5.1 工况设计 |
3.5.2 模型结果分析 |
3.5.3 构造地基耗能能力 |
3.6 本章小结 |
4 废弃橡胶轮胎构造地基极限承载力的理论计算方法 |
4.1 地基极限承载力理论基础 |
4.1.1 均质地基极限承载力理论 |
4.1.2 非均质地基极限承载力理论 |
4.2 废弃橡胶轮胎构造地基极限承载力公式理论推导 |
4.2.1 改进应力扩散角法构造地基极限承载力公式 |
4.2.2 改进太沙基构造地基极限承载力公式 |
4.2.3 变分极限平衡法计算构造地基极限承载力 |
4.3 构造地基极限承载力公式修正参数拟合 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)悬索桥锚碇沉井下沉机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 沉井的发展 |
1.1.2 长江大桥基础的发展 |
1.1.3 大型锚碇沉井在长江大桥中的应用 |
1.1.4 研究意义 |
1.2 课题依托工程 |
1.3 研究现状及存在的问题 |
1.3.1 大型沉井地基处理的研究现状及问题 |
1.3.2 大型沉井结构内力方面的研究现状及问题 |
1.3.3 大型沉井下沉抗力的研究现状及问题 |
1.3.4 大型沉井承载特性的研究现状及问题 |
1.4 本文研究内容、技术路线及创新点 |
1.4.1 研究内容及技术路线 |
1.4.2 主要创新点 |
第2章 大型沉井下厚垫层砂桩复合地基承载特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 地基承载力影响因素现场试验研究 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 地基承载力试验 |
2.2.3 砂桩施工相互影响试验 |
2.2.4 试验结论 |
2.3 地基加固效果现场试验研究 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 地基处理概况 |
2.3.3 现场试验及分析 |
2.3.4 试验结论 |
2.4 厚垫层砂桩复合地基加固大型沉井场地尚存问题探讨 |
2.5 本章小结 |
第3章 大型沉井高度方向内力计算方法 |
3.1 引言 |
3.2 大型沉井高度方向内力计算模型 |
3.3 Euler-Bernoulli梁理论及Timoshenko深梁理论 |
3.3.1 Euler-Bernoulli梁理论 |
3.3.2 Timoshenko深梁理论 |
3.3.3 Euler-Bernoulli梁理论与Timoshenko深梁理论异同点分析 |
3.4 大型沉井简化深梁的内力变形近似计算 |
3.4.1 简支深梁在均布荷载作用下的响应分析 |
3.4.2 简支深梁在杆端弯矩及杆端轴向压力作用下的响应分析 |
3.4.3 简支深梁在任意位置集中荷载作用下的响应分析 |
3.4.4 十字交叉简支深梁节点荷载分配 |
3.4.5 公式验证 |
3.4.6 大型沉井拉应力简易计算方法 |
3.5 大型沉井拉应力影响因素及拉裂防控措施研究 |
3.5.1 初始下沉高度对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.2 混凝土等级对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.3 内隔墙宽度对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.4 内隔墙间距对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.5 沉井平面尺寸对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.6 开挖方式对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.7 井壁宽度对沉井挠度及内力的影响 |
3.5.8 外荷载对沉井挠度及内力的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 大型沉井突沉、拒沉机理分析 |
4.1 引言 |
4.2 大型沉井突沉和拒沉原因 |
4.2.1 大型沉井突沉原因分析 |
4.2.2 大型沉井拒沉原因分析 |
4.3 刃脚下双层土地基极限承载力上限解 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 内部能量损耗率 |
4.3.3 外功率 |
4.3.4 极限承载力上限解 |
4.4 内隔墙下双层土地基极限承载力上限解 |
4.5 破坏机构及上限解理论公式验证 |
4.5.1 刃脚下双层土地基极限承载力验证 |
4.5.2 内隔墙下双层土地基极限承载力验证 |
4.6 大型沉井侧壁摩阻力分布模式的分析与探讨 |
4.7 本章小结 |
第5章 大型沉井现场实测与分析 |
5.1 引言 |
5.2 监测内容 |
5.3 监测点布设 |
5.3.1 几何姿态监测 |
5.3.2 底部土压力监测 |
5.3.3 侧壁土压力监测 |
5.3.4 钢板应力监测 |
5.3.5 钢筋应力监测 |
5.3.6 混凝土应力监测 |
5.3.7 长江大堤基础沉降监测 |
5.4 现场实测结果分析 |
5.4.1 下沉速率分析 |
5.4.2 下沉挠度分析 |
5.4.3 下沉到位后续施工的沉降分析 |
5.4.4 底部土压力结果分析 |
5.4.5 侧壁土压力结果分析 |
5.4.6 钢板应力结果分析 |
5.4.7 钢筋应力结果分析 |
5.4.8 混凝土应力结果分析 |
5.4.9 长江大堤基础沉降结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 大型沉井在组合荷载下的响应分析 |
6.1 引言 |
6.2 考虑位移影响的土压力非线性计算 |
6.2.1 土压力计算原理 |
6.2.2 计算方法适用性验证 |
6.2.3 计算方法在工程中的应用 |
6.3 大型沉井在组合荷载作用下的响应分析 |
6.3.1 简化计算模型的建立 |
6.3.2 大型沉井在荷载作用下的简化计算方法 |
6.3.3 土体抗力系数的反演 |
6.3.4 算例验证 |
6.3.5 沉井转动点位置及转角随主动力的变化 |
6.3.6 摩阻力对大型沉井响应的影响分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 长江干流长江大桥列表 |
作者简介 |
四、复合双层地基应力扩散效应研究(论文参考文献)
- [1]土工格栅加筋渣土垫层地基承载性能研究[D]. 郝羽婷. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]CFG桩复合地基承载及变形性状研究[D]. 张亮. 西安建筑科技大学, 2021
- [3]水泥级配碎石夯挤桩处理黄土地基次生病害试验研究[D]. 赵尔升. 兰州交通大学, 2021
- [4]深厚软土复合地基沉降研究[D]. 原朝玮. 长安大学, 2020(06)
- [5]双层地基上砂袋围堰稳定性影响因素研究[D]. 容畅. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]黏性土地基流土破坏的临界水力坡降研究[D]. 周玫. 西安理工大学, 2020
- [7]移动荷载下土工加筋路堤动力响应特性及其分析方法研究[D]. 欧强. 湖南大学, 2020(01)
- [8]硬壳层硅藻土地基工程特性与加固措施[D]. 谢康. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]废弃橡胶轮胎构造地基力学性能的数值模拟研究[D]. 段钧培. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]悬索桥锚碇沉井下沉机理研究[D]. 王正振. 东南大学, 2020(01)