一、粘性土中基坑开挖的模型实验研究(英文)（论文文献综述）
张书恒[1]（2021）在《灾变前深基坑主动土压力计算推演及墙土作用试验研究》文中研究指明在深基坑工程中,土体往往处于非极限状态,当挡土墙位移超过极限状态时则会导致基坑发生灾变。针对临界位移前的非极限土压力有部分学者进行了研究,但超越临界位移到灾变前状态下土压力的相关理论却鲜有报道。据此,以灾变前的整个过程作为研究区间,采用理论分析和试验研究相结合的手段对主动土压力及墙土相互作用进行研究,进一步补充了灾变前状态下土压力的相关理论。为了给灾变前主动土压力计算方法提供理论依据,采用理论推导的方法建了灾变前时空维度下非极限主动土压力计算模型。基于土体在灾变前会向类流体状态转变的特征,以灾变前的整个过程为研究区间,将土体类比为流体,依据流体运动动量方程和土的流变模型,推导出能够准确求解灾变前时空维度下主动土压力的计算方法,解决了灾变前土压力关于时间维度和空间维度相耦合的计算问题。灾变前土压力的变化与墙土界面摩擦作用密切相关,为了探究灾变前整个过程中墙土摩擦作用的变化规律,借助理论研究与试验研究相结合的方法,对灾变前墙土摩擦作用的发展规律进行研究。设计研发了墙土作用剪切试验装置,开展了灾变前墙土界面摩擦角剪切试验,通过对试验结果的分析获得了墙土界面摩擦作用的变化规律。从摩擦学的角度出发,建立了墙土界面摩擦作用的理论模型,结合试验结果对灾变前墙土相互作用的摩擦机理进行了揭示。从墙土相互作用的角度重新审视报警值的设定,依据墙土摩擦角变化规律制定深基坑位移的预警域,对深基坑灾变前的安全性展开有效评价。
舒计城[2]（2020）在《托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究》文中提出土钉墙因施工方便、经济高效常用于硬土地层的基坑支护,但基坑侧向和坡顶竖向变形较大。托换桩常用来控制既有建筑物基础的沉降。将托换桩与土钉墙联合形成的托换桩-土钉墙组合支护结构,当基坑开挖引起邻近建筑物基础沉降时,托换桩将原来由天然地基承受的部分荷载转移到托换桩上,减小了由邻近建筑物荷载和基坑开挖引起的基坑侧向土压力,托换桩与土钉墙共同承担侧向土压力和限制基坑及邻近建筑物变形,构成了托换桩-土钉墙-上部结构（邻近建筑物）共同作用体系。托换桩-土钉墙组合支护结构对邻近建筑物基础的预防性托换属于主动保护。目前对于这一新型支护结构研究甚少,不利于该技术的推广应用,为此本论文依托国家自然科学基金项目《托换桩-土钉墙组合支护体系的破坏模型和变形控制机理》（No.41272281）和山东省自然科学基金项目（No.ZR2012EEM016）,采用理论分析、数值模拟和现场案例相结合的方法,对托换桩-土钉墙组合支护结构的受力变形及稳定性等方面进行研究,研究成果可为该技术的优化设计与推广应用提供理论支撑,具有重要意义。论文的主要研究成果如下:（1）依据双参数弹性地基梁理论开展了托换桩单桩内力与变形分析,建立了适用于托换桩单桩的有限差分格式。为了验证本文方法的合理性,将有限差分计算值与工程实测值进行了对比,结果显示有限差分计算结果与实测值比较接近;两种结果桩身弯矩呈S型分布,每一种结果桩顶都存在一个负弯矩;有限差分位移计算结果和实测值位移变化曲线基本一致,呈现“鼓肚”状;无论是剪力值还是剪力作用位置,有限差分法计算结果与实测值较好的贴近。（2）依据水平刚度分配作用在土钉与托换桩上的土压力,提出了考虑P-Δ效应的托换桩-土钉墙组合支护结构内力与变形计算方法。采用该计算方法分别计算了托换桩桩身位移、地表沉降、托换桩弯矩、桩侧土压力、土钉轴力等,考虑P-Δ效应的计算结果与室内模型实验实测值较为吻合,验证了本文计算方法的合理性。托换桩承担了部分既有建筑物的荷载,导致建筑物荷载传递到基坑侧壁的土压力减少,减少的土压力产生的桩身水平位移和弯矩要大于桩顶荷载P所引起的附加位移和附加弯矩。同时桩顶荷载P所引起的附加水平位移也会引起土钉部分受力,土钉受力反过来限制基坑侧向变形。（3）由现场案例监测结果可知,托换支护法桩身位移随基坑开挖深度的增加而增大,位移曲线呈现“鼓肚式”;随着基坑的分步开挖,坡顶沉降不断增大,坡顶沉降呈现“凹槽形”曲线分布,距离基坑4-5m位置坡顶沉降最大。土钉轴力大小呈两头小,中间大的“枣核形”分布;采用有限元数值计算,研究了托换桩桩径、托换桩桩间距、土钉长度、土钉竖向间距、土钉预应力、托换桩嵌固深度、坡顶荷载等参数对托换支护结构的受力与变形特性的影响规律。在托换支护法影响参数分析中,随着土钉预应力的增加,桩身水平位移和桩身弯矩减小,但是当预应力超过40 k N后,位移和弯矩减小幅度不明显,因此托换支护法存在一个临界预应力。（4）采用有限元数值计算,分析了托换桩竖向失稳、托换桩侧向失稳、土钉抗拔破坏和整体失稳破坏四种破坏模式,同时得到不同参数对基坑整体失稳破坏的影响规律。基于对数螺线型破坏机构,推导了作用在基坑上的内能耗散率与外力功率解析表达式,提出了基于极限分析上限法下托换支护围护结构的稳定性理论计算方法。（5）依据工程结构性能要求,提出了托换桩-土钉墙组合支护结构应用于基坑工程时的设计步骤及设计计算方法。总结归纳了托换桩内力与变形计算公式及土钉轴力计算公式;在托换微型桩单桩承载力估算基础上,给出了托换桩桩侧摩阻力及桩端阻力修正系数,并提出了托换支护法中单桩承载力计算公式;嵌固深度应该满足抗倾覆验算、抗隆起稳定性验算、整体稳定性验算。（6）依托某工程实例,对比分析了托换桩-土钉墙组合支护结构的变形与内力计算结果与相同条件下的桩锚支护、地连墙支护实测结果。在建筑物沉降方面,地连墙+锚索结构整体刚度较大,在保护既有建筑物方面具有优势。通过托换支护法结构与桩锚支护结构对比,托换支护法结构要优于桩锚结构,托换支护法托换桩具有减沉桩的特点;比较三种结构下侧向位移的变化曲线,地连墙结构优于托换支护法结构,托换支护法结构优于桩锚结构。
刘志鹏[3]（2020）在《考虑接触面的可液化土-桩-结构地震响应数值模拟研究》文中进行了进一步梳理震害调查表明,地基液化是导致震害的重要原因之一,桩基础可以有效抵抗液化带来的沉降问题,但由于处于可液化土中的基桩在地震时承受水平荷载,仍使一些桩基础破坏导致震害发生。在临海、临河城市结构物日趋密集化的情况下,给出一种针对液化地基和结构物地震响应的分析方法势在必行。本文以饱和可液化地基、桩基础和地上结构为研究对象,采用水-土完全耦合动力有限元时程分析方法进行研究。第一步,对离心机振动台试验进行原型数值模拟,深入研究交变作用下饱和可液化地基土、单桩基础和群桩基础所表现出的动力响应特性。同时,通过与离心机振动台试验结果对比,验证了所采用水-土完全耦合动力有限元时程分析方法的有效性,并对土-桩接触单元等关键影响因素展开参数分析。第二步,基于前述被验证的动力有限元时程分析方法和参数分析结果,对饱和可液化地基中四个工程场景采用数值模拟方法展开研究。四个工程场景的主要研究内容包括:（1）采用等位移边界的饱和天然地基的场地宽深比选取和地震响应;（2）可液化土-浅基础地上结构的地震响应和震后影响;（3）可液化土-桩-地上结构地震响应及震后影响;（4）盾构隧道临近可液化土-桩-地上结构的地震响应及震后影响。由于可液化地基的初始有效应力对液化的判断起着举足轻重的影响,文中给出了对这四种工程场景的地基初始有效应力的考虑方法,包括桩侧临近盾构隧道的开挖对地基初始有效应力的影响。通过上述两部分的数值模拟分析,本文详细研究了考虑土-桩接触单元的可液化地基和桩基础的地震响应特性,揭示了液化地基的加速度、超静孔压和沉降变形等规律,指出桩身体积效应和土-桩接触单元是准确模拟土-桩动力相互作用的关键因素。同时,在研究中逐渐形成一种水-土完全耦合动力有限元时程分析方法,成功应用于可液化土-桩-地上结构的地震响应分析,并包括震后地基固结变形及其对桩基础、地上结构和隧道等的影响。
张帅[4]（2019）在《基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究》文中研究说明随着地下结构的建设发展,其动力反应得到了日益广泛的关注。土的刚度非线性、循环荷载下的滞回特性及可能发生的液化等都对土-地下结构的动力相互作用有着重要影响。本文采用本构理论研究、数值模拟、离心机试验等手段,综合研究了砂土的非线性等力学特性以及地下结构的非线性动力反应。首先,考察不同的超弹性模型对土体刚度特征的描述能力,选取出符合土体力学特性的模型,并研究其正剪耦合特性,包括最大剪切应力比以及侧压力系数。然后基于GSH理论引入颗粒熵来描述土颗粒运动时的涨落,对土中能量耦合耗散等机制进行定量描述,建立了能够综合反映砂土非线性的TTS-S本构模型。根据试验数据提出严谨的参数标定方法,并模拟了砂土在不同条件下的表观刚度特性,与经典土力学理论和既有试验成果进行对比发现:模型能够描述极小应变条件下刚度受到围压、密度和非等向固结状态等的影响;当剪应变增加时,剪切刚度不断衰减而呈现出非线性,并且围压越小时这种非线性越强烈。此外,通过模拟不同应力路径下的力学行为,表明本文模型能够合理描述砂土的临界应力状态与循环荷载作用下可能会发生的液化现象。采用离心机振动台试验,对液化场地中斜桩的动力反应进行了深入研究。对于液化场地中的对称布置的斜桩群桩结构而言,相较于下坡桩,上坡桩中的弯矩更大,最大弯矩一般位于桩身中部。缓斜坡可液化场地在振动中孔压增长更为迅速,液化发生后引起强烈的侧扩流现象,但是该场地中斜桩结构的弯矩并没有显着增加。侧扩流场地中上覆土层的影响主要有两种,一种是其在振动过程中对下面土层的孔压增长的影响,另一种是对桩结构施加的横向荷载。这两种影响的不同叠加可能会给桩结构带来有利或不利的影响。倾斜液化场地在振动后会产生相比水平液化场地更大的沉降,基于试验研究结果和Ishihara方法提出了可适用于倾斜液化场地的地震沉降计算方法。最后,基于FLAC3D平台进行了TTS-S的模型开发,并进行了静力及动力反应的计算验证。针对干砂地基中隧道的离心机振动台试验进行模拟,并对隧道-砂土的接触面参数影响进行了分析。土体加速度和隧道结构中的弯矩的模拟结果几乎不受到接触面参数的影响,且大致符合实测数据。隧道的环向力受到接触面特性的影响较为显着,且不同接触面参数下的模拟结果都基本符合拟静力理论解。
朱东风[5]（2019）在《地下结构截排减压抗浮法渗控关键问题研究》文中指出地下结构受到地下水压力的作用,随着地下结构的深度、广度不断增加,所处的渗流环境越来越复杂,抗浮问题愈加突出,设计相对保守的被动抗浮措施也存在失效的可能。在此背景下,采用截渗与排水减压相结合的主动抗浮方法（以下简称“截排减压抗浮法”）,可作为被动抗浮方法的重要补充。然而,对截排减压抗浮法的关键理论和技术问题的研究工作还不完善,成为其推广应用的障碍。因此,本文首先对截排减压抗浮法的理念、构造和应用前景进行了介绍,对该法在应用中存在的几个关键问题进行了阐述,并归纳和总结了与此相关的文献资料。对工程技术人员最为关心的减压井淤堵、止水帷幕耐久性和渗流场计算问题开展了深入的研究工作,具体内容为以下几个方面:（1）开展无砂混凝土限制孔径分布特征和渗透特性研究。基于Silveira模型,采用概率方法提出了无砂混凝土限制孔径的简化算法,该算法反映了水泥浆对骨料的包裹和对孔隙的填充作用。制作了无砂混凝土标准立方体试件以进行切片试验,对其孔隙尺寸进行测量和统计分析,结果表明同骨料粒级的孔隙数差别不大,水泥浆有向细小孔隙集中的趋势。此外,基于透水性测试和注砂试验,得到了无砂混凝土中的渗流规律和透水性的下降与恢复规律。（2）开展无砂混凝土保土和淤堵性能试验研究。实验室设计制作了砂槽模型,分别采用均匀砂、连续级配砂和不连续级配砂作被保土,无砂混凝土作滤层开展渗流试验;对结构不稳定的被保土开展过渡滤层试验以对保土性进行改善;对砂样—无砂混凝土系统的长期透水性进行了测试。基于试验结果和文献资料,描述了无砂混凝土的界面保土形态,并对无砂混凝土防止淤堵的几何条件和水力条件进行探讨。（3）止水帷幕耐久性定义及其缝隙渗漏变化过程试验研究。提出止水帷幕保持耐久性的关键在于缝隙渗透长期保持不变或逐渐下降。采用自制砂槽模型,模拟带缝隙的止水帷幕,研究缝隙渗漏的变化情况,结果证实缝后回填时止水帷幕缝隙也存在“自愈”现象,砂样级配、缝隙长度、水力条件等因素对缝隙渗漏存在影响。（4）截排减压条件下的渗流场分析及工程案例介绍。提出在截排减压环境下,考虑止水帷幕渗漏和底部绕渗影响,减压井总流量和特征点水头的简化计算方法,并与有限元计算结果进行了比较。确定了各种地形条件下的远场边界水头。对采用截排减压抗浮法的工程案例进行介绍,总结了该方法在应用中的成功和不足之处。本文研究表明,截排减压抗浮法可以形成较为封闭的渗流环境,显着降低排水量,减少对周边环境的影响。大直径的无砂混凝土减压井排水能力较强,当设置合适的孔径比,限制水力条件,减少干扰的情况下几乎不会出现淤堵,且大井径也提供了后期清理维护的可能。处于非腐蚀环境中的止水帷幕,其耐久性由其缝隙渗漏的变化情况决定,而当缝隙出口有适当的回填,水力条件稳定时,其缝隙渗漏量将逐渐降低,产生“自愈”现象,进而保证其耐久性。
张世荣[6]（2018）在《富水圆砾地层无柱大跨地铁车站结构方案优化与耐久性研究》文中提出随着我国地铁运营里程不断增加,地铁工程逐渐被人们重视,而其便捷性及美观度同样也越来越受到人们的重视。因此,空间利用率更高,乘客出行更方便的无柱大跨车站结构形式应运而生。与常规地铁车站相比,无柱地铁车站具有更为优化的空间布局,能够在保证客流通畅的情况下,更便于各类管线的综合布置。目前,我国既有的无柱地铁车站较多,但跨度均较小,且无法满足快速提高的客流出行要求。由此可见,大力发展无柱大跨地铁车站,是缓解当前城市交通拥堵以及提高人民生活便捷度急需开展的首要工作。圆砾层作为一种典型的不良地质条件,具有颗粒粗、均匀性差、结构松散以及透水性强等特点。我国西南地区,尤其是南宁地区,地层多以圆砾层为主,且分布广泛,厚度较大,局部层厚可达30m。由于该地层结构性差,渗流能力强,往往导致其地下水含量较充沛,因此针对穿越该地层地下结构受渗透水侵蚀问题较为普遍。在长期受地下水侵蚀作用下,穿越富水圆砾层地下结构损伤劣化逐渐累积,对结构整体的稳定可靠造成极大威胁。南宁地区地铁工程属于深埋大型地下工程,其长期受地下水侵蚀发生的结构劣化和穿越富水圆砾层的不良工况均无法避免,这也是制约该地区无柱大跨地铁车站工程健康发展的主要因素。因此,急需开展关于穿越富水圆砾地层无柱大跨地铁车站结构设计、施工优化以及结构耐久性等方面的相关研究。基于此,本文以南宁富水圆砾地层为工程背景,采用理论分析、试验研究以及数值模拟相结合的方法,开展关于南宁地区无柱大跨地铁车站结构方案优化与耐久性研究,主要研究工作包括:（1）开展富水圆砾层土体室内试验和现场原位试验,测试其基本物理力学参数,采用弹性地基梁法对圆砾层基床系数的比例系数“m”值进行反演分析;并根据其与南宁地区富水圆砾地层土体已有勘查资料数据的对比结果,采用数理统计方法和模糊分析理论,综合分析得到南宁地区圆砾层土体抗剪强度和基床系数的建议值;（2）基于土体颗粒级配特征与现场抽水试验结果的非线性关系,本文通过对富水圆砾地层土体颗粒筛分粒径级配特征进行综合分区评价,并根据土体渗透系数与有效应力增量之间的非线性耦合响应关系,推导出具有显着工程实践意义的富水圆砾层土体渗透系数计算模型。利用该模型可计算获得具有足够精度的土体渗透参数指标;（3）结合已有关于无柱大跨结构的研究成果,对穿越富水圆砾层地铁车站结构进行确型,即密肋梁式方案、顶板拱形方案以及变截面板式方案。并利用数值方法对三种结构方案进行比较分析。研究结果表明:密肋梁方案可有效减少顶板和中板厚度,显着降低钢筋混凝土工程量,密肋梁方案结构虽刚度较大,但梁高过高,因此为满足各种设备管线布置要求,需增加站厅层高,故而造成施工复杂,速度较慢;顶板拱形方案可有效改善结构受力,并减小顶板截面尺寸及配筋,但由于基坑深度增加,造成施工难度增加,因此仅适用于埋深较大的车站结构;变截面板式方案在满足结构强度和刚度要求的前提下,减小了跨中板厚,降低了梁板柱等结构的钢筋混凝土工程量,同时变截面板式方案由于工法简单,因此大大节约了施工总周期;（4）根据广西大学站基坑工程围护体系变形实时监测数据,分析了富水圆砾地层土体-结构相互作用机制,建立了基于粗粒土与结构接触面变形协调的接触面弹塑性损伤模型。基于此,利用数值方法,进行了富水圆砾地层无柱大跨地铁车站的施工方案优化。分析表明:富水圆砾地层土—地连墙结构相互间摩擦作用显着;地连墙采用刚性接头,可显着控制基坑渗透;采用分段施工,可将墙体最大水平位移控制在2mm左右;上覆土轻质土可将车站顶板位移降低54%;（5）根据南宁轨道交通工程的结构设计方案及轨道工程沿线地下水中侵蚀性物质的组分和浓度,对遇到的侵蚀性CO2环境及氯盐环境进行了建模分析,确定影响轨道工程混凝土结构耐久性和服役寿命的关键区域（即混凝土结构耐久性控制区）,研究不同荷载工况下混凝土结构的损伤开裂及其对混凝土侵蚀控制参数的影响,确定南宁轨道交通工程混凝土结构的抗侵蚀控制参数限值;通过腐蚀控制参数与混凝土配合比参数间的相关性和敏感性分析,建立混凝土侵蚀控制参数的计算模型,结合轨道交通工程结构耐久性控制区的结构构造设计、材料性能及其设计年限要求,确定混凝土材料的抗侵蚀性能及其技术条件,据此利用混凝土侵蚀控制参数的计算模型明确混凝土配合比要求。
何永胜[7]（2017）在《广州保利冼村旧城改造深基坑支护设计及数值模拟分析》文中研究说明深基坑工程是城市发展繁荣和进步后的必然产物,它所涉及的问题多广杂,并且要求技术先进。深基坑工程也是一项复杂的、高风险的系统工程,涉及学科较多,有工程地质、水位地质学、土力学、流体力学、工程力学、结构力学、环境科学等,具有非常强的综合性及诸多影响因素。随着城市建筑物越来越多及旧城区改造,基坑工程开挖空间有限,对基坑工程要求较高,在保证自身安全使得地下工程能顺利进行同时,还需要保证周边建筑物、管线、道路等安全。研究深基坑工程在施工中应力应变、变形及其稳定性具有重要的实际意义。本文以广州保利冼村旧城改造深基坑工程为背景,采用理正软件及FLAC3D软件进行论文深基坑支护设计及模拟计算,并将计算结果与工程实际监测进行对比分析,两者之间存在一定差异,但整体吻合度较好,验证了数值模拟方法在深基坑工程中的实用性。本文研究了基坑分步开挖过程中,基坑支护结构的水平位移、竖直位移、预应力锚索轴力、支护桩弯矩、基坑土体塑性区等变化特点,主要详细研究内容:（1）本文以广州保利冼村旧城改造深基坑工程为例,首先用FLAC3D软件模拟无支护条件下基坑开挖过程的变形特征及其应力分布,并找出其受力薄弱部位,运用理正软件有针对性地进行基坑支护设计计算,得到快速优化设计,提高了工作效率,也探索了两个基于不理论方法的计算软件的优点结合,验证了本深基坑工程采用桩锚支护的合理性;（2）在FLAC3D模拟基坑开挖过程,对基坑水平位移、地表沉降及锚杆内力进行模拟监测,数值模拟软件监测结果与实际过程监测数据进行对比存在一定差异,主要原因是岩土参数离散性大、数值模拟难以时空效应及难以将诸多影响因素综合考虑,但发展趋势及数量结果与实际监测数据较吻合,验证本深基坑工程数值模拟的合理性及可行性,为本地区或相类似的深基坑工程提供参考;（3）通过FLAC3D采用强度折减系数法对基坑边坡进行稳定性分析,结合理正深基坑设计软件基坑整体稳定性分析、抗倾覆稳定性分析及抗隆起稳定性分析对比,运用多种方法评价基坑稳定性,提高了稳定性分析的可靠度。
易理德[8]（2016）在《深基坑分步开挖稳定性研究》文中认为近二十多年来,中国高层建筑发展很快,地下空间的充分利用,促进了基坑的发展。深基坑工程也越来越多,目前深基坑工程仍然是岩土工程领域的难点问题之一,在现阶段仍是通过半理论半经验的方法来分析基坑工程相关问题。与深基坑相关的经济损失和人员伤亡事故时有发生,那么就这点而言,对深基坑开挖的分析研究就显得意义重大。本文以重庆市某深基坑开挖工程为背景,基于以前学者研究成果,对基坑开挖过程中坑周土体位移大量的实地监测研究,并且利用有限差分软件FLAC3D对深基坑开挖进行模拟分析,研究了基坑开挖过程中在重力和地表均布荷载作用下的基坑及周围地表土体的位移变形、应力分布情况,得到以下结论:1)通过对基坑分步开挖的有支护和无支护的数值模拟分析研究,对基坑开挖进行了了有支护模拟和无支护模拟开挖,结果显示,无论是岩土体的位移还是桩基的位移,无支护情况下都远大于支护结构下的位移,甚至最终边坡垮塌,所以不可以使用无支护的基坑模型;2)挡土排桩的支护结构对基坑开挖过程的变形位移有较好的控制作用。基坑开挖深度越大,基坑四周土体在水平方向上向基坑移动越大,由于桩基础较好的控制阻碍了基坑四周土体的变形移动,这样就形成了所谓的土拱效应,这样自然而然就承担着原本传递到基坑支护墙的一部分侧压力,从而使得基坑四周地表变形也减少了。3)基坑周围土体竖向最大变形量为2.5mm,基坑底部的隆起量达到1.5cm;水平最大位移出现在基坑坡顶地表上,其值达到5.71mm,并向基坑外方向递减。
靳龙[9]（2015）在《桥基爆炸法挤密效应的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理对于地基承载力要求严格的桥梁工程,部分软弱地基或深层地基的承载力无法满足要求时,就需要用加固效果优越的爆炸挤密法进行地基处理。以爆炸法的理论为基础,从有效加固范围公式推导和地面质点振动速度的研究入手,对爆炸法挤密桥梁地基的效果进行详细探讨。同时,借助另一个动力固结法（强夯法）与爆炸法进行全面的对比研究,最终对比结果表明爆炸法的挤密土体的效果优于强夯法。面对承载力需求较高的桥梁工程,对爆炸挤密法加固地基土的研究,具有十分重要的实际推广意义。针对此研究课题,本文主要对以下几个方面做了研究:（1）介绍了爆炸法近些年在国内外的研究和使用情况。再以土的塑性力学,爆炸力学等为基础,推导出了球形装药爆炸法的有效加固范围公式。最后,以MIDAS/GTS有限元软件模拟计算五组不同装药直径120mm、125mm、130mm、135mm和140mm时的有效加固深度,研究其变化规律。（2）为了进行对爆炸震害的研究,在距离中心轴5m、10m、15m、20m和25m处分别设置测点,提取其Z方向（即重力方向）振动峰值速度,进行结果的回归分析,得到爆炸地震波的衰减方程和五组振动速度衰减曲线。（3）介绍了国内学者较为认可的强夯等效拟静力计算法,推导出了以此法为依据的有效加固深度公式。在以MIDAS/GTS有限元软件模拟8000KN?m能量为单次夯击能时的土体有效加固深度,也要提取其在距离中心轴5m处的Z方向（即重力方向）振动峰值速度,以便与爆炸法进行比较。（4）对两种动力固结法在有效加固深度和质点振动速度两个方面进行对比分析,在对数值模拟结果进行比较后,可以认为爆炸法的挤密效应要好于强夯法,并且在施工工艺和工程经济性上都要优于强夯法。从爆炸当量换算的方面计算得到,强夯法的能量利用只为120mm装药直径炸药爆轰能量的37.6%。通过理论研究和数值模拟的计算,证明爆炸法优于强夯法。将其运用于加固桥梁地基处理有很理想的实际意义。
胡利宝[10]（2014）在《桩基变形与负摩阻力的数值模拟分析》文中研究说明随着工程建设的蓬勃发展，桩基础得到了越来越广泛的应用。目前桩基础设计计算理论的发展仍落后于工程实践，尤其是针对一些特殊工况下抗压桩的设计计算理论。例如深基坑开挖条件下的桩基设计和堆载作用下的桩基设计，均应高度重视桩身变形及桩侧负摩阻力的影响。本文结合工程实例，采用FLAC3D有限差分软件，分别模拟了深基坑开挖和大面积堆载作用下的桩基轴力、负摩阻力及变形的规律。在模拟上述两个工况前，对桩土接触面设置和参数的取值进行了大量的模拟计算，得到了各接触面参数对模拟结果的影响曲线。在分析基坑开挖对坑底工程桩的影响时，分别探讨了桩间距、桩长、桩径以及修正剑桥模型中土体计算参数值对开挖阶段桩基的影响，得到了不同参数下坑底工程桩的上抬量及其轴力、摩阻力的变化规律。在分析大面积堆载对桩基的影响时，分析了加载顺序、堆载面积、堆载大小、桩顶荷载大小、桩径、桩端土体刚度与强度、桩侧土体刚度与强度对基桩的影响，得到了不同参数下桩身轴力曲线及桩侧摩阻力曲线，并对中性点的位置变化、桩端下刺入量、桩体下拉力进行分析；同时还分析了单侧堆载的大小、位置、面积及加载顺序对桩基侧向挤压的影响规律，得到桩侧变形曲线。得到了以下几项主要研究成果：（1）桩土接触面参数中，桩侧接触面刚度、桩端接触面刚度、桩侧接触面黏聚力对桩身轴力及桩侧负摩阻力的影响较大；接触面内摩擦角及桩端接触面黏聚力对计算结果影响不大。（2）桩基对坑底土体回弹具有一定的限制作用。桩顶上抬量、桩身拉伸值，最大轴力值及土体的回弹量均随桩间距的增加而显着增加，当桩间距增大到8D时，可不考虑群桩效应；随着基桩长度的增大，坑底回弹量和桩顶上抬量均减小，但桩身拉伸量和最大轴力均增大；随着桩径的增大，坑底土体回弹量、桩身最大轴力及桩顶上抬量均减小，但桩侧弯矩的明显增大。（3）在给定的参数范围内，坑底土体回弹量对和的变化比较敏感，桩顶上抬量对膨胀线坡度的变化比较敏感，具体的参数敏感性排序为膨胀线坡度>泊松比>孔隙比>初始固结线坡度>固结系数>黏聚力>临界状态参数。结合本文第三章工程实例，分析比较土层参数均增大10%后的模拟结果可知，桩顶上抬量影响参数排位顺序：固结度>泊松比>内摩擦角>孔隙比>固结线坡度>黏聚力>临界状态参数。坑底土体回弹量影响参数排位顺序：泊松比>内摩擦角>固结度>孔隙比>固结线坡度>黏聚力>临界状态参数。（4）不同加载顺序下，基桩中性点深度存在差异，在相同载荷加载作用下，桩顶荷载较桩周堆载提前施加的工况下，桩身轴力最大，桩顶沉降量也最大，为最不利工况，在工程上应尽量避免。工程中应先施加堆载，然后施加桩顶荷载；桩顶下曳沉降量与桩周堆载和桩顶加载的顺序有关，桩顶最终沉降量并非由桩顶荷载与桩周堆载单独作用下产生的桩顶沉降量的简单叠加。负摩阻力引起的沉降量包括两个部分，一部分为纯碎由负摩阻力产生，另一部分为负摩阻力作用下，桩顶荷载下移中性点位置承受桩顶荷载的桩段缩短所引起的沉降。（5）桩周有大面积堆载作用时，若马上进行桩基静载试验，由于未考虑负摩阻力的时间效应，得到的检测数据值将会偏大，这样可能高估了单桩竖向极限承载力，在桩基检测中应引起高度重视。另外也反映出当前负摩阻力作用下的桩基检测存在一定的缺陷，在桩基静载试验中对基桩极限承载力的检测值容易判断错误，在存在桩周堆载下的桩基静载检测时，应在桩基打入时就及时监测桩顶的高程，在做现场静载试验时，应以此时的桩基沉降量作为静载试验的初始值。
二、粘性土中基坑开挖的模型实验研究(英文)（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、粘性土中基坑开挖的模型实验研究(英文)（论文提纲范文）
（1）灾变前深基坑主动土压力计算推演及墙土作用试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 灾变前状态土压力研究 |
| 1.2.2 灾变前墙土摩擦角研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 目前存在的问题 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 灾变前状态下主动土压力的计算推演 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算模型和基本理论 |
| 2.2.1 计算模型 |
| 2.2.2 三元件模型 |
| 2.2.3 纳维-斯托克斯方程: |
| 2.3 灾变前主动土压力计算模型 |
| 2.3.1 修正后的纳维-斯托克斯方程: |
| 2.3.2 灾变前时空维度下的主动土压力计算方程 |
| 2.4 模型计算及验证 |
| 2.4.1 模型计算 |
| 2.4.2 实例验证 |
| 2.5 计算模型参数分析 |
| 2.5.1 土的瞬时弹性模量E_0的影响 |
| 2.5.2 土的粘弹性模量E_1的影响 |
| 2.5.3 土的粘滞系数η的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 灾变前状态下墙土作用剪切试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 墙土作用剪切装置的研制 |
| 3.2.1 试验装置主体结构及试验原理 |
| 3.2.2 剪切盒装置 |
| 3.2.3 控制及数据采集系统和荷载加载系统 |
| 3.3 试验材料、方案及过程 |
| 3.3.1 试验材料 |
| 3.3.2 试验方案及过程 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 剪切试验数据分析及处理 |
| 3.4.2 不同界面粗糙度剪切试验数据分析 |
| 3.4.3 灾变前状态不同转动模式剪切试验数据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 灾变前墙土界面摩擦作用机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 灾变前状态墙土界面摩擦角理论模型 |
| 4.2.1 二体、三体混合摩擦模型 |
| 4.2.2 二体摩擦分量 |
| 4.2.3 三体摩擦分量 |
| 4.2.4 墙土界面摩擦力及摩擦系数 |
| 4.3 灾变前状态墙土摩擦角试验结果及分析 |
| 4.3.1 .灾变前主动状态墙土摩擦角 |
| 4.3.2 .灾变前被动状态墙土摩擦角 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微型桩支护法 |
| 1.2.2 土钉墙支护法 |
| 1.2.3 复合土钉墙支护法 |
| 1.2.4 托换支护法 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 存在问题 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 本文技术路线 |
| 第二章 托换单桩的内力分析与计算 |
| 2.1 综合刚度原理及双参数法 |
| 2.2 托换桩的有限差分解 |
| 2.2.1 基本假定 |
| 2.2.2 微分方程的建立 |
| 2.2.3 单桩有限差分解 |
| 2.3 实例分析 |
| 2.3.1 工程概况 |
| 2.3.2 基坑设计参数 |
| 2.3.3 结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 考虑P-Δ效应的托换桩-土钉墙组合结构变形协调与荷载传递机理 |
| 3.1 托换桩-土钉墙组合结构计算模型 |
| 3.2 托换桩-土钉墙组合结构内力与变形计算方法 |
| 3.2.1 土钉与托换桩的水平刚度系数 |
| 3.2.2 土压力分配计算 |
| 3.2.3 传统的杆系有限元法 |
| 3.2.4 考虑P-Δ效应的杆系有限元法 |
| 3.2.5 基坑坡顶沉降(S_1) |
| 3.2.6 托换桩的沉降(S2) |
| 3.3 托换桩-土钉墙组合结构理论结果与试验结果对比 |
| 3.3.1 托换桩桩身位移对比 |
| 3.3.2 地表沉降分析 |
| 3.3.3 托换桩弯矩分析 |
| 3.3.4 桩侧土压力分析 |
| 3.3.5 土钉轴力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 托换桩-土钉墙组合支护结构影响参数分析研究 |
| 4.1 工程案例与数值模型 |
| 4.1.1 工程概况 |
| 4.1.2 模型介绍 |
| 4.1.3 材料计算参数 |
| 4.1.4 数值分析工况 |
| 4.2 监测结果与数值结果分析 |
| 4.2.1 桩身位移分析 |
| 4.2.2 地表沉降分析 |
| 4.2.3 托换桩弯矩分析 |
| 4.2.4 土钉轴力分析 |
| 4.2.5 基坑侧壁土压力分析 |
| 4.3 托换支护法影响参数分析 |
| 4.3.1 坡顶荷载影响 |
| 4.3.2 托换桩桩径影响 |
| 4.3.3 托换桩桩间距影响 |
| 4.3.4 土钉长度的影响 |
| 4.3.5 土钉竖向间距影响 |
| 4.3.6 土钉预应力影响 |
| 4.3.7 托换桩嵌固深度影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 托换桩-土钉墙组合支护结构稳定性分析研究 |
| 5.1 托换支护法结构的破坏模式 |
| 5.1.1 托换桩竖向失稳 |
| 5.1.2 托换桩侧向失稳 |
| 5.1.3 土钉抗拔破坏 |
| 5.1.4 整体失稳破坏 |
| 5.2 托换支护结构整体稳定性影响因素分析 |
| 5.2.1 嵌固深度对稳定性的影响 |
| 5.2.2 土钉长度对稳定性的影响 |
| 5.2.3 土钉水平间距对稳定性的影响 |
| 5.2.4 桩间距对稳定性的影响 |
| 5.2.5 坡顶荷载对稳定性的影响 |
| 5.3 基于极限上限法稳定性简化计算方法 |
| 5.3.1 土体自重的外功率 |
| 5.3.2 坡顶既有建筑物荷载的外功率 |
| 5.3.3 托换桩桩顶的外荷载功率 |
| 5.3.4 滑动面上的内部能量耗散 |
| 5.3.5 土钉的外功率 |
| 5.3.6 托换桩的抗力功率 |
| 5.3.7 整体稳定性分析 |
| 5.3.8 算例验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 托换桩-土钉墙组合支护结构工程设计方法研究 |
| 6.1 设计步骤 |
| 6.2 设计计算方法 |
| 6.2.1 土钉设计参数 |
| 6.2.2 托换桩设计参数 |
| 6.2.3 托换桩内力与变形计算 |
| 6.2.4 土钉轴力计算 |
| 6.2.5 单桩承载力计算 |
| 6.2.6 托换桩弯剪验算 |
| 6.2.7 抗倾覆稳定验算 |
| 6.2.8 抗隆起稳定验算 |
| 6.2.9 整体稳定性验算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 托换桩-土钉墙组合支护结构工程应用研究 |
| 7.1 工程实例 |
| 7.1.1 工程概况 |
| 7.1.2 土层参数 |
| 7.1.3 基坑设计参数 |
| 7.2 托换支护法与桩锚结构、地连墙结构内力与变形对比分析 |
| 7.2.1 计算参数 |
| 7.2.2 内力与变形对比分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论和展望 |
| 8.1 本文主要结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 不足和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（3）考虑接触面的可液化土-桩-结构地震响应数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 饱和地基的液化研究 |
| 1.2.2 可液化土-桩-结构相互作用研究 |
| 1.2.3 城市地铁隧道对既有建筑物的研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究创新点 |
| 第2章 本构模型和有限元程序 |
| 2.1 本构模型 |
| 2.1.1 应力诱导各向异性交变移动模型 |
| 2.1.2 考虑土-桩接触分离-再闭合的接触面弹塑性本构模型 |
| 2.2 有限元程序 |
| 2.2.1 水-土两相混合体的完全耦合动态有限元方程 |
| 2.2.2 DBLEAVES有限元程序 |
| 第3章 饱和砂土地基桩基础地震响应的三维数值模拟研究 |
| 3.1 离心机振动台试验简介 |
| 3.2 饱和砂土地基单桩基础地震响应的三维数值模拟分析 |
| 3.2.1 有限元模型及其他参数 |
| 3.2.2 初始地应力与计算阶段 |
| 3.2.3 饱和砂土地基单桩基础小震(0.08g)地震响应分析 |
| 3.2.4 饱和砂土地基单桩基础大震(0.47g)地震响应分析 |
| 3.2.5 参数分析 |
| 3.2.6 土-桩分离对基桩地震响应的影响 |
| 3.3 饱和砂土地基多桩基础地震响应的三维数值模拟分析 |
| 3.3.1 多桩基础离心机模型试验的参数 |
| 3.3.2 有限元模型及其他参数 |
| 3.3.3 初始地应力与计算阶段 |
| 3.3.4 饱和砂土地基多桩基础中震(0.13g)地震响应分析 |
| 3.3.5 接触单元对桩身弯矩的影响 |
| 3.3.6 不同位置桩的地震响应特点 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 可液化地基中土-桩-地上结构地震响应数值模拟研究 |
| 4.1 可液化地基中土-桩-地上结构地震响应数值模拟试验设计 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 工程背景 |
| 4.1.3 输入波 |
| 4.2 饱和天然地基的地震响应研究(Case1) |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 材料及其他基本参数 |
| 4.2.3 地基初始应力与计算阶段 |
| 4.2.4 宽深比对地基地震响应的影响 |
| 4.2.5 饱和天然地基的地震响应规律 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 可液化土-浅基础地上结构的动力相互作用研究(Case2) |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 材料参数及荷载取值 |
| 4.3.3 地基初始有效应力与计算阶段 |
| 4.3.4 可液化土-浅基础地上结构的地震响应分析 |
| 4.3.5 小结 |
| 4.4 可液化土-桩-地上结构的动力相互作用研究(Case3) |
| 4.4.1 有限元模型 |
| 4.4.2 桩基础和接触单元参数 |
| 4.4.3 初始地应力与计算阶段 |
| 4.4.4 可液化土-桩-地上结构的地震响应分析 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 隧道临近可液化土-桩-地上结构的动力相互作用研究(Case4) |
| 4.5.1 有限元模型 |
| 4.5.2 材料参数及其他输入参数 |
| 4.5.3 边界条件 |
| 4.5.4 考虑盾构隧道开挖的初始地应力分析 |
| 4.5.5 盾构隧道临近可液化土-桩-地上结构的地震响应分析 |
| 4.5.6 小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 附录1 应力诱导各向异性弹塑性模型的主要内容 |
| 附录2 土单元的初始超固结比推导过程 |
| 附录3 可液化土-浅基础地上结构的平面图与荷载取值 |
| 附录4 天然地基各宽深比有限元模型的单元网格划分 |
| 附录5 荷载组合讨论与地上结构的节点集中力计算过程 |
| 附录6 可液化土-浅基础地上结构的地基初始应力计算 |
| 附录7 天然地基与可液化土-浅基础地上结构的地基土层加速度时程曲线对比 |
| 附录8 可液化土-桩-地上结构的桩身刚度计算 |
| 附录9 可液化土-桩-地上结构中的地基初始有效应力计算 |
| 附录10 隧道临近可液化土-桩-结构在ABAQUS中的接触设置 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（4）基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 小应变刚度非线性研究现状 |
| 1.2.1 试验研究及规律总结 |
| 1.2.2 传统本构理论 |
| 1.2.3 超塑性理论 |
| 1.2.4 GSH理论与TTS模型 |
| 1.3 地下结构动力反应研究现状 |
| 1.3.1 模型试验 |
| 1.3.2 数值模拟 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 第2章 超弹性模型的选取与特性 |
| 2.1 超弹性模型的选取 |
| 2.1.1 超弹性模型简介 |
| 2.1.2 适合土体的超弹性模型 |
| 2.2 切线弹性模量 |
| 2.2.1 TTS超弹性的切线模量 |
| 2.2.2 密度的影响 |
| 2.2.3 非等向固结的影响-试验规律 |
| 2.2.4 非等向固结的影响-超弹性模型 |
| 2.3 正剪耦合的特性 |
| 2.3.1 等平均应力剪切-稳定与失稳 |
| 2.3.2 等体积剪切-极限应力比 |
| 2.3.3 侧限压缩-侧压力系数 |
| 2.4 参数标定实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 TTS砂土模型 |
| 3.1 TTS砂土模型理论推导 |
| 3.1.1 热力学基本理论及概念 |
| 3.1.2 颗粒材料的能量耗散 |
| 3.1.3 暂态弹性 |
| 3.1.4 颗粒熵增方程 |
| 3.2 土中能量的耦合耗散 |
| 3.2.1 存在性-居里对称性原理 |
| 3.2.2 微观机理-力链的扰动破坏及重建 |
| 3.2.3 耦合耗散系数的具体形式 |
| 3.2.4 宏观表现-刚度非线性 |
| 3.2.5 宏观表现-压缩/回弹曲线 |
| 3.3 TTS砂土模型特点 |
| 3.3.1 TTS砂土模型 |
| 3.3.2 三轴应力条件 |
| 3.3.3 极限应力状态 |
| 3.3.4 临界应力状态 |
| 3.3.5 密度的影响 |
| 3.4 TTS砂土模型参数标定 |
| 3.4.1 标定方法 |
| 3.4.2 标定案例 |
| 3.4.3 标定误差讨论 |
| 3.5 TTS砂土模型表观刚度特性 |
| 3.5.1 极小应变刚度 |
| 3.5.2 不同围压下的非线性 |
| 3.5.3 不同应力路径下的非线性 |
| 3.6 循环荷载及液化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 液化地基中的斜桩动力反应离心机试验研究 |
| 4.1 试验概况 |
| 4.1.1 离心机振动台设备 |
| 4.1.2 试验材料 |
| 4.1.3 模型制作 |
| 4.1.4 试验方案 |
| 4.2 试验数据测量及处理 |
| 4.2.1 试验数据测量 |
| 4.2.2 试验数据处理 |
| 4.2.3 试验数据误差分析 |
| 4.3 测试结果及分析 |
| 4.3.1 孔压 |
| 4.3.2 加速度 |
| 4.3.3 沉降 |
| 4.3.4 桩结构弯矩 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 FLAC3D中的模型开发及动力反应模拟 |
| 5.1 FLAC3D中的TTS模型开发 |
| 5.1.1 FLAC3D简介 |
| 5.1.2 FLAC3D中的本构模型 |
| 5.1.3 TTS模型在FLAC3D中的开发 |
| 5.2 FLAC3D中的TTS超弹性模型 |
| 5.2.1 单元尺度验证结果 |
| 5.2.2 一维场地弹性动力反应理论解 |
| 5.2.3 自由场地验证结果 |
| 5.3 FLAC3D中的TTS砂土模型 |
| 5.3.1 单元尺度验证结果 |
| 5.3.2 自由场砂土地基振动反应模拟 |
| 5.4 干砂地基中的隧道地震反应模拟 |
| 5.4.1 试验及模拟概况 |
| 5.4.2 弹塑性小应变模型模拟结果 |
| 5.4.3 TTS砂土模型模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 研究结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果和结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A TTS砂土模型代码 |
| 附录B FLAC3D数值模拟脚本代码 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（5）地下结构截排减压抗浮法渗控关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 截排减压抗浮方法 |
| 1.2.1 截排减压抗浮理念 |
| 1.2.2 大直径无砂混凝土减压井 |
| 1.2.3 截排减压抗浮法的应用前景及关键问题 |
| 1.3 截排减压抗浮法相关问题研究综述 |
| 1.3.1 土体渗透破坏的定义及术语 |
| 1.3.2 土体渗透破坏的判别条件 |
| 1.3.3 滤层孔隙通道模型 |
| 1.3.4 滤层设计准则 |
| 1.3.5 缝隙渗流问题研究 |
| 1.3.6 多井系统与止水帷幕绕渗问题研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 无砂混凝土限制孔径和渗透特性研究 |
| 2.1 SILVEIRA模型 |
| 2.1.1 颗粒密排限制孔径 |
| 2.2.2 颗粒松排限制孔径 |
| 2.2.3 密实度对限制孔径的影响 |
| 2.2 控制限制孔径 |
| 2.2.1 颗粒前移概率函数 |
| 2.2.2 控制限制孔径 |
| 2.3 无砂混凝土孔径实测及限制孔径确定 |
| 2.3.1 无砂混凝土试件制备 |
| 2.3.2 无砂混凝土切片观测及统计 |
| 2.3.3 无砂混凝土限制孔径分布 |
| 2.4 无砂混凝土透水性试验 |
| 2.4.1 透水性试验 |
| 2.4.2 砂颗粒注入试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 无砂混凝土保土和淤堵性能试验研究 |
| 3.1 试验方法 |
| 3.1.1 试验装置 |
| 3.1.2 水头加载方式 |
| 3.1.3 试验用砂 |
| 3.2 无砂混凝土保土及防淤性能试验 |
| 3.2.1 均匀砂渗流试验 |
| 3.2.2 非均匀砂渗流试验 |
| 3.2.3 过渡滤层试验 |
| 3.2.4 高压维持试验 |
| 3.3 试验结果讨论与分析 |
| 3.3.1 无砂混凝土界面保土形态 |
| 3.3.2 无砂混凝土保土准则 |
| 3.3.3 水力条件的上限 |
| 3.3.4 无砂混凝土保土有效性判别 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 止水帷幕缝隙渗漏变化过程 |
| 4.1 止水帷幕耐久性内涵 |
| 4.1.1 止水帷幕耐久性定义 |
| 4.1.2 止水帷幕耐久性内容 |
| 4.2 板桩缝隙渗流理论解 |
| 4.2.1 板桩缝隙渗流计算 |
| 4.2.2 缝隙渗透系数的影响 |
| 4.2.3 非线性流的影响 |
| 4.3 止水帷幕缝隙渗流试验 |
| 4.3.1 试验装置 |
| 4.3.2 试验用砂 |
| 4.3.3 试验流程及分组 |
| 4.4 试验结果 |
| 4.4.1 预备试验砂颗粒运动现象 |
| 4.4.2 加载总水头差及总流量 |
| 4.4.3 沿程水头及水力坡降 |
| 4.4.4 缝隙区域渗透性变化 |
| 4.4.5 缝隙区域水头等值线 |
| 4.5 试验结果分析 |
| 4.5.1 砂样特征 |
| 4.5.2 水力条件 |
| 4.5.3 缝隙几何形态 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 截排减压条件下的渗流计算 |
| 5.1 减压抗浮条件下的多井系统 |
| 5.1.1 无截渗的干扰井群 |
| 5.1.2 截渗条件下的干扰井群 |
| 5.2 抗浮计算的边界水头 |
| 5.2.1 平地地形的边界水头 |
| 5.2.2 临江地形的边界水头 |
| 5.2.3 坡地地形的水头分布 |
| 5.3 截排减压抗浮法案例分析 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 截排减压抗浮方案分析 |
| 5.3.3 方案实施及监测结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论、创新及展望 |
| 1 研究结论 |
| 2 创新点 |
| 3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）富水圆砾地层无柱大跨地铁车站结构方案优化与耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 富水圆砾地层范围内防渗措施及其影响研究 |
| 1.4 富水圆砾地层地连墙施工工艺 |
| 1.5 无柱大跨地铁车站研究现状 |
| 1.6 地下结构混凝土耐久性研究 |
| 1.7 研究意义和主要工作 |
| 2.富水圆砾地层土层特性试验与分析 |
| 2.1 工程地质条件 |
| 2.2 水文地质条件 |
| 2.2.1 地下水 |
| 2.2.2 地表水 |
| 2.3 南宁市圆砾层力学特性分析 |
| 2.3.1 圆砾层土体含水量与粒径状况分析 |
| 2.3.2 圆砾层土体原位试验 |
| 2.3.3 土体力学参数的统计特征研究 |
| 2.4 圆砾层“m”值的反演分析 |
| 2.4.1 m值计算方法 |
| 2.4.2 地层参数反演分析 |
| 2.5 圆砾层大三轴试验 |
| 2.5.1 试验方案 |
| 2.5.2 试验方法 |
| 2.5.3 试验结果分析 |
| 2.6 圆砾层力学参数对比分析及取值 |
| 2.6.1 圆砾层抗剪强度对比分析 |
| 2.6.2 圆砾层变形参数的取值研究 |
| 2.6.3 圆砾层基床系数及“m”值的对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.富水圆砾地层地铁深基坑渗流特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地层渗流特征 |
| 3.2.1 依据颗粒分析试验成果细分 |
| 3.2.2 现场抽水试验及结果分析 |
| 3.3 基坑降水方案及地连墙施工关键技术研究 |
| 3.3.1 管井降水技术和效果研究 |
| 3.3.2 地连墙施工特点 |
| 3.3.3 工法及施工工艺选择 |
| 3.3.4 圆砾地层地下连续墙施工接头技术 |
| 3.4 富水圆砾层地连墙渗流特性数值试验研究 |
| 3.4.1 墙下三维渗流场有限元求解理论和方法 |
| 3.4.2 有限元模型的建立 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.富水圆砾地层地连墙施工动态响应分析研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离心机试验 |
| 4.2.1 土工离心机基本原理 |
| 4.2.2 圆砾地层模拟及离心机试验模型 |
| 4.2.3 离心机试验操作及数据分析 |
| 4.3 广西大学站地连墙施工动态分析有限元分析 |
| 4.4 地连墙施工动态模拟 |
| 4.4.1 有限元模型建立 |
| 4.4.2 地连墙动态施工响应 |
| 4.4.3 地表沉降 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.无柱大跨地铁车站结构方案优化及分析 |
| 5.1 序言 |
| 5.2 确定结构选型 |
| 5.2.1 密肋梁方案 |
| 5.2.2 顶板拱形方案 |
| 5.2.3 变截面顶板方案 |
| 5.3 设计参数的确定 |
| 5.3.1 荷载参数 |
| 5.3.2 计算简化模型 |
| 5.3.3 荷载组合 |
| 5.4 无柱大跨地铁车站结构静力分析 |
| 5.4.1 密肋梁方案 |
| 5.4.2 顶板拱形方案 |
| 5.4.3 变截面板方案 |
| 5.5 顶部回填轻质土结构响应分析 |
| 5.6 变截面板式地铁车站结构三维数值分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6.氯盐及CO_2 侵蚀环境下混凝土结构耐久性试验与分析 |
| 6.1 耐久性控制区域 |
| 6.2 CO_2 环境下混凝土结构耐久性控制参数 |
| 6.2.1 CO_2 物质扩散模型 |
| 6.2.2 CO_2 环境下混凝土结构碳化速率系数限值理论分析 |
| 6.2.3 地下水侵蚀性CO2 环境下混凝土结构碳化速率系数限值 |
| 6.2.4 CO_2 环境下混凝土结构碳化速率系数限值 |
| 6.2.5 带裂缝混凝土结构的碳化速率系数限值 |
| 6.2.6 混凝土碳化速率多因素计算模型 |
| 6.3 氯盐环境下混凝土结构耐久性控制参数限值 |
| 6.3.1 混凝土结构中氯离子扩散模型 |
| 6.3.2 氯盐环境下混凝土结构氯离子扩散系数限值 |
| 6.3.3 不带裂缝和防水层的混凝土结构氯离子扩散系数限值 |
| 6.3.4 含裂缝混凝土的等效氯离子扩散系数限值 |
| 6.3.5 混凝土中氯离子扩散系数计算模型 |
| 6.3.6 混凝土配合比参数中影响氯离子扩散系数主要因素 |
| 6.3.7 混凝氯离子土电通量多因素计算模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 相关工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文情况 |
| 专利申请情况 |
| 攻读博士学位期间参与科研情况 |
（7）广州保利冼村旧城改造深基坑支护设计及数值模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 深基坑工程研究概况 |
| 1.2.1 深基坑工程设计研究现状 |
| 1.2.2 桩锚支护的发展 |
| 1.2.3 深基坑工程特点 |
| 1.3 深基坑工程存在的问题 |
| 1.3.1 深基坑工程设计理论存在的问题 |
| 1.3.2 深基坑工程数值模拟存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容及意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 广州保利冼村旧城改造深基坑工程地质概况 |
| 2.1 研究区工程概况 |
| 2.2 工程地质背景概况 |
| 2.2.1 区域地质构造 |
| 2.2.2 工程地质概况 |
| 2.2.3 水文地质概况 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基坑设计理论及数值模拟分析理论 |
| 3.1 深基坑桩锚支护理论 |
| 3.1.1 基坑支护结构设计类型的选取的基本原则 |
| 3.1.2 基坑支护结构类型 |
| 3.1.3 桩锚支护的作用机理 |
| 3.1.4 桩锚支护设计的原理 |
| 3.2 数值模拟分析理论 |
| 3.2.1 FLAC3D本构模型的选择 |
| 3.2.2 FLAC3D基本原理 |
| 3.2.3 FLAC3D结构单元 |
| 3.2.4 FLAC3D程序求解的过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 广州保利冼村旧城改造深基坑开挖支护设计 |
| 4.1 深基坑无支护结构开挖FLAC3D数值模拟分析 |
| 4.1.1 岩土参数选取 |
| 4.1.2 计算模型及简图 |
| 4.1.3 无支护结构基坑水平位移特征 |
| 4.1.4 无支护结构基坑沉降特征 |
| 4.1.5 基坑潜在滑动面 |
| 4.2 深基坑开挖支护设计（针对基坑受力薄弱区） |
| 4.2.1 本基坑工程所采取的支护方式 |
| 4.2.2 支护结构设计计算 |
| 4.2.3 深基坑支护结构稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 广州保利冼村旧城改造深基坑工程FLAC3D数值模拟分析 |
| 5.1 FLAC3D数值模拟分析模型的建立 |
| 5.1.1 FLAC3D数值模拟分析的基本假定 |
| 5.1.2 土体本构模型及相关参数 |
| 5.1.3 边界条件 |
| 5.1.4 建立模型 |
| 5.2 FLAC3D数值模拟结果与分析 |
| 5.2.1 基坑开挖施工过程模拟 |
| 5.2.2 模型初始状态模拟分析 |
| 5.2.3 水平位移特征 |
| 5.2.4 垂直位移特征 |
| 5.2.5 土体应力分析 |
| 5.2.6 基坑开挖施工支护结构内力特征 |
| 5.2.7 基坑支护结构稳定性分析 |
| 5.3 数值模拟结果与理正深基坑设计及现场监测数据的对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）深基坑分步开挖稳定性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基坑工程研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 基坑开挖施工过程简介 |
| 2.1 施工前设计阶段 |
| 2.1.1 基础资料分析 |
| 2.1.2 基坑开挖及支护方案选择 |
| 2.2 施工关键环节 |
| 2.2.1 排降水施工 |
| 2.2.2 开挖土方 |
| 2.2.3 基坑支撑与垫层 |
| 2.3 安全监测 |
| 2.3.1 监测目的 |
| 2.3.2 监测要求 |
| 2.3.3 主要监测仪器及使用 |
| 2.3.4 监测测点布置 |
| 2.3.5 监测测量结果 |
| 3 基坑土力学理论基础 |
| 3.1 土的基本介绍 |
| 3.2 土的变形特性 |
| 3.2.1 土的基本变形特性 |
| 3.2.2 土的压缩和固结 |
| 3.2.3 基坑土体的变形特性 |
| 3.3 土压力理论 |
| 3.3.1 三种基本土压力理论 |
| 3.3.2 朗肯土压力理论 |
| 3.3.3 库仑土压力理论 |
| 3.4 小结 |
| 4 深基坑开挖和支护体系的基本理论 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基坑支护结构内力计算方法 |
| 4.2.1 古典方法 |
| 4.2.2 有限元法 |
| 4.3 基坑变形的分析方法 |
| 4.3.1 基坑的变形对象 |
| 4.3.2 基坑的变形机制 |
| 4.4 基坑计算的影响因素 |
| 4.4.1 土体压力因素 |
| 4.4.2 土体中的水土合算和分算 |
| 4.4.3 基坑支护变形的时空效应 |
| 4.4.4 深基坑中的空间效应 |
| 5 基坑分步开挖数值模拟分析 |
| 5.1 FLAC3D软件介绍 |
| 5.1.1 基本概念 |
| 5.1.2 力学模型 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 数值分析过程 |
| 5.3.1 开挖影响下位移分析 |
| 5.3.2 开挖影响下应力分析 |
| 5.3.3 开挖影响下剪切应变分析 |
| 5.3.4 基坑安全稳定性分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
| C. 作者在攻读学位期间获得的奖励 |
| D.作者在校攻读硕士学位期间参与的专利 |
（9）桥基爆炸法挤密效应的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 爆炸法挤密效应的研究现状 |
| 1.3 动力固结处理特殊土地基的研究现状 |
| 1.3.1 爆炸法处理特殊地基的研究现状 |
| 1.3.2 爆炸荷载作用下挤密的分析方法 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 2 动力加固法处理地基挤密效应的机理分析 |
| 2.1 地基处理的动力固结方法 |
| 2.1.1 强夯法 |
| 2.1.2 爆炸法 |
| 2.2 动力固结法处理地基的有效加固范围 |
| 2.2.1 强夯法处理地基的有效加固范围 |
| 2.2.2 爆炸法处理地基的有效加固范围 |
| 2.3 质点振动速度回归分析 |
| 2.3.1 形成质点振动的原因 |
| 2.3.2 回归分析数学模型 |
| 2.4 小结 |
| 3 爆炸法挤密效应的动力固结法数值模拟研究 |
| 3.1 有限元数值模拟理论 |
| 3.2 MADIS/GTS有限元程序简介 |
| 3.3 爆炸荷载作用下挤密效应的模拟研究 |
| 3.3.1 假设条件 |
| 3.3.2 模型建立 |
| 3.3.3 边界条件 |
| 3.3.4 本构模型选取 |
| 3.3.5 阻尼定义 |
| 3.3.6 爆炸荷载选取 |
| 3.4 模拟计算结果及分析 |
| 3.4.1 模型计算结果分析 |
| 3.4.2 土体振动速度结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 强夯法动力加固地基的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟研究 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 其它条件选取 |
| 4.1.3 强夯法荷载计算 |
| 4.2 模拟计算结果及分析 |
| 4.2.1 计算结果及分析 |
| 4.2.2 土体振动速度结果分析 |
| 4.3 两种动力固结方法的对比研究 |
| 4.3.1 建立模型的对比 |
| 4.3.2 有效加固范围的对比研究 |
| 4.3.3 质点振动速度对比研究 |
| 4.4 两种动力固结法的优缺点和适用范围 |
| 4.5 小结 |
| 5 爆炸挤密成井的数值模拟研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 爆炸挤密成井的理论分析 |
| 5.3 数值模拟研究 |
| 5.3.1 实验背景 |
| 5.3.2 数值模拟结果及分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）桩基变形与负摩阻力的数值模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 基坑开挖卸荷回弹变形量的研究现状 |
| 1.2.1 基坑开挖卸荷回弹量 |
| 1.2.2 基坑开挖对坑底工程桩的影响 |
| 1.3 堆载作用下桩基负摩阻力研究现状 |
| 1.3.1 负摩阻力的计算方法及不足 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 FLAC3D 桩土接触面参数 |
| 2.1 FLAC3D 桩土耦合 |
| 2.1.1 桩土接触面设置 |
| 2.1.2 接触面参数的经验取值 |
| 2.2 接触面参数分析 |
| 2.3 桩单元与实体单元耦合参数 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 基坑开挖对坑底工程桩受力及变形影响的数值模拟 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 开挖工况 |
| 3.2 有桩基和无桩基基坑开挖比较分析 |
| 3.2.1 桩侧摩阻力的分布 |
| 3.2.2 桩身轴力及桩身最大拉力 |
| 3.2.3 桩顶上抬量 |
| 3.3 不同参数条件下模拟结果分析 |
| 3.3.1 桩间距的影响 |
| 3.3.2 桩长的影响 |
| 3.3.3 桩径的影响 |
| 3.3.4 土层影响分析 |
| 3.3.5 修正剑桥模型参数的敏感性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 堆载作用下的桩基内力变形和负摩阻力的参数影响分析 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.2 加载次序的影响 |
| 4.2.1 结果分析 |
| 4.3 堆载面积的影响 |
| 4.3.1 桩身内力分析 |
| 4.4 桩顶荷载的影响 |
| 4.5 桩径（长细比）的影响 |
| 4.6 桩端土弹性模量的影响 |
| 4.7 桩端土体强度参数的影响 |
| 4.8 桩侧土弹性模量的影响 |
| 4.9 桩侧土体强度参数的影响 |
| 4.10 单侧堆载下桩身内力及变形数值模拟 |
| 4.10.1 单侧堆载大小对桩基侧移的影响 |
| 4.10.2 单侧堆载位置对桩基侧移的影响 |
| 4.10.3 单侧堆载面积对桩基侧移的影响 |
| 4.10.4 单侧堆载加载顺序对桩基侧移的影响 |
| 4.11 小结 |
| 第5章 负摩阻力作用下基桩竖向承载特性分析 |
| 5.1 桩土模型建立 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.3 桩侧负摩阻力计算 |
| 5.4 桩基极限承载力 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目 |
四、粘性土中基坑开挖的模型实验研究(英文)（论文参考文献）
- [1]灾变前深基坑主动土压力计算推演及墙土作用试验研究[D]. 张书恒. 燕山大学, 2021(01)
- [2]托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究[D]. 舒计城. 东南大学, 2020
- [3]考虑接触面的可液化土-桩-结构地震响应数值模拟研究[D]. 刘志鹏. 深圳大学, 2020(10)
- [4]基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究[D]. 张帅. 清华大学, 2019(02)
- [5]地下结构截排减压抗浮法渗控关键问题研究[D]. 朱东风. 华南理工大学, 2019(01)
- [6]富水圆砾地层无柱大跨地铁车站结构方案优化与耐久性研究[D]. 张世荣. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [7]广州保利冼村旧城改造深基坑支护设计及数值模拟分析[D]. 何永胜. 东华理工大学, 2017(01)
- [8]深基坑分步开挖稳定性研究[D]. 易理德. 重庆大学, 2016(03)
- [9]桥基爆炸法挤密效应的数值模拟研究[D]. 靳龙. 西安科技大学, 2015(11)
- [10]桩基变形与负摩阻力的数值模拟分析[D]. 胡利宝. 武汉理工大学, 2014(04)