【碩士】深基坑現(xiàn)場實測研究及有限元模擬【2008】

內容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：南京水利科學研究院　　學位年度： 2008年　　隨著人們對城市空間的需求越來越大，地鐵作為緩解城市商業(yè)和交通空間的重要手段，在我國眾多大城市發(fā)展起來。地鐵車站深基坑作為地鐵不可或缺的部分，其帶來的巖土工程問題，也越來越多地被巖土界人士展開深入的研究。本文在閱讀了大量深基坑工程相關文獻后，采用理論分析、試驗研究、數(shù)值分析及現(xiàn)場實測等多種方法與手段對深基坑問題進行綜合研究，對南京地鐵2號線茶亭車站基坑展開了現(xiàn)場實測的分析及有限元的理論計算。主要的工作和成果如下：　　(1)通過比較彈性桿系有限元法及連續(xù)介質有限元法的優(yōu)缺點，認為后者為基坑開挖應用基坑開挖問題提供了一個更合理的計算模式。繪制了結合ANSYS前期快速建模優(yōu)點及ABAQUS軟件強大的非線性求解功能的深基坑開挖問題求解流程圖，并建立了能較好模擬施工過程中深基坑受力變形的三維有限元計算模型。　　(2)利用Fortran語言開發(fā)編寫了Duncan—Chang本構模型用戶子程序。對基坑開挖被動區(qū)土體進行了兩組室內三軸試驗，用于驗證基于ABAQUS用戶材料子程序UMAT模塊開發(fā)的三維Duncan．Chang模型的正確性，并用于實際的基坑開挖求解問題?！　?3)對茶亭車站基坑進行了現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，包括連續(xù)墻測斜、圈梁位移、支撐軸力、立柱沉降、坑外水位、地表沉降、建筑物沉降等監(jiān)測項目，得出基坑圍護受力和基坑的變形普遍規(guī)律，認識到開挖對基坑周圍環(huán)境的影響是一個隨時間空間變化的系統(tǒng)過程?！　?4)利用建立的三維有限元計算模型對茶亭車站基坑進行了數(shù)值分析，得出了與實測結果較為相符的墻身測斜位移分布規(guī)律，還有合理的基坑主動土壓力值、墻身彎矩值、坑底土體隆起位移值及其分布形態(tài)。驗證了利用ANSYS建立有限元分析模型并利用其APDL語言輸出成ABAQUS的命令流格式來求解基坑問題是一種比較高效的數(shù)值分析方法，可用于基坑開挖優(yōu)化設計和檢驗基坑設計方案的可行性?！　?

專題推薦