内撑式基坑变形分析的改进MSD法和参数分析研究
发布时间：2023-06-03 04:48
随着地下空间开发利用进入蓬勃发展的时期,高层建筑的地下室、地铁、隧道、地下商业街和共同沟等基础建设产生了大量“深、长、大、非对称”等复杂基坑,这些基坑的设计理论研究大大滞后于实际工程,其设计计算缺乏相应的规范指导。鉴于大量的复杂基坑出现在实际工程中,加强对复杂基坑的理论研究是基坑工程中最重要的研究课题之一。本文采用MSD法这种基坑变形计算方法展开这方面的研究。本文首先对现有MSD法进行改进,包括对塑性变形机制,变形影响波长,土体不排水抗剪强度,土体抗剪强度调动系数和土体剪应变的表达式的改进以及采用迭代计算基坑变形的MSD解;其次,对改进MSD法进行参数敏感性分析,参数包括虚拟固定点位置参数、开挖深度的影响范围参数、围护桩抗弯刚度和支撑刚度、土体内摩擦角以及土体抗剪强度参数;再次,改进荷载非对称基坑的计算模型,利用弹性地基梁法求得荷载非对称引起的基坑非对称变形,进而得到荷载非对称基坑变形的改进MSD法解;最后,对荷载非对称基坑进行影响因素分析,分析的超载影响因素包括超载大小、距坑边的距离、分布范围以及施作时机。通过上述研究,主要得到以下结论和研究成果。1、相比于传统MSD法,本文改进的M...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 基坑变形计算的传统方法
1.2.2 基坑变形计算的新方法
1.3 当前研究工作所存在的问题
1.4 本文研究内容和技术路线
第2章 内撑式对称基坑变形求解的改进MSD法
2.1 引言
2.2 MSD法基本理论
2.2.1 基坑增量变形机制
2.2.2 外力做功
2.2.3 内力做功
2.2.4 基坑体系能量守恒
2.3 MSD法的改进
2.3.1 增量变形机制的改进
2.3.2 变形影响波长的改进
2.3.3 各向异性不排水抗剪强度的改进
2.3.4 土体抗剪强度调动系数和剪应变关系式的改进
2.3.5 桩撑刚度协同迭代计算的改进
2.4 改进的MSD法理论推导
2.4.1 水平和竖向增量变形函数
2.4.2 基坑系统总外力增量
2.4.3 基坑系统总内力做功的增量
2.4.4 基坑的变形计算
2.5 本章小结
第3章 改进MSD法求解对称基坑变形的参数敏感性分析
3.1 引言
3.2 工程概况
3.3 对比验证
3.3.1 改进MSD法的参数计算
3.3.1.1 变形影响波长
3.3.1.2 土体抗剪强度公式
3.3.1.3 土体的应力应变曲线函数
3.3.2 改进MSD法的变形计算
3.3.2.1 工况二基坑的变形计算
3.3.2.2 工况三基坑的变形计算
3.3.2.3 工况四基坑的变形计算
3.3.3 基坑变形的对比分析
3.4 改进MSD法参数敏感性分析
3.4.1 虚拟固定点位置系数的影响
3.4.2 开挖深度的影响范围系数的影响
3.4.3 围护桩抗弯刚度和内支撑刚度的影响
3.4.4 土体内摩擦角的影响
3.4.5 土体抗剪强度系数的影响
3.5 本章小结
第4章 内撑式荷载非对称基坑变形求解的改进MSD法
4.1 引言
4.2 内支撑压缩变形与平动位移关系
4.2.1 非对称程度对内支撑压缩变形和平动位移影响
4.2.1.1 非对称程度较小的基坑
4.2.1.2 非对称程度较大的基坑
4.2.2 平动位移和压缩变形对不动点调整系数的影响
4.2.3 荷载非对称基坑的压缩变形和平动位移
4.3 非对称超载的水平附加应力
4.3.1 满布式超载引起的水平附加应力
4.3.2 局部超载引起的水平附加应力
4.4 计算模型
4.5 理论解析
4.5.1 超载引起的平动位移计算
4.5.2 非对称基坑的平动位移和MSD法组合解
4.5.3 基于桩顶平动位移的MSD法解
4.6 本章小结
第5章 改进MSD法求解荷载非对称基坑变形的影响因素分析
5.1 引言
5.2 算例分析
5.2.1 水平附加应力计算
5.2.2 围护桩变形计算
5.3 影响因素分析
5.3.1 超载大小的影响
5.3.2 超载距坑边距离的影响
5.3.3 超载分布范围的影响
5.3.4 超载施作时机的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
一、 基本资料
二、 在学期间发表的学术论文及专利
三、 在学期间参加的研究项目
本文编号：3828691
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 基坑变形计算的传统方法
1.2.2 基坑变形计算的新方法
1.3 当前研究工作所存在的问题
1.4 本文研究内容和技术路线
第2章 内撑式对称基坑变形求解的改进MSD法
2.1 引言
2.2 MSD法基本理论
2.2.1 基坑增量变形机制
2.2.2 外力做功
2.2.3 内力做功
2.2.4 基坑体系能量守恒
2.3 MSD法的改进
2.3.1 增量变形机制的改进
2.3.2 变形影响波长的改进
2.3.3 各向异性不排水抗剪强度的改进
2.3.4 土体抗剪强度调动系数和剪应变关系式的改进
2.3.5 桩撑刚度协同迭代计算的改进
2.4 改进的MSD法理论推导
2.4.1 水平和竖向增量变形函数
2.4.2 基坑系统总外力增量
2.4.3 基坑系统总内力做功的增量
2.4.4 基坑的变形计算
2.5 本章小结
第3章 改进MSD法求解对称基坑变形的参数敏感性分析
3.1 引言
3.2 工程概况
3.3 对比验证
3.3.1 改进MSD法的参数计算
3.3.1.1 变形影响波长
3.3.1.2 土体抗剪强度公式
3.3.1.3 土体的应力应变曲线函数
3.3.2 改进MSD法的变形计算
3.3.2.1 工况二基坑的变形计算
3.3.2.2 工况三基坑的变形计算
3.3.2.3 工况四基坑的变形计算
3.3.3 基坑变形的对比分析
3.4 改进MSD法参数敏感性分析
3.4.1 虚拟固定点位置系数的影响
3.4.2 开挖深度的影响范围系数的影响
3.4.3 围护桩抗弯刚度和内支撑刚度的影响
3.4.4 土体内摩擦角的影响
3.4.5 土体抗剪强度系数的影响
3.5 本章小结
第4章 内撑式荷载非对称基坑变形求解的改进MSD法
4.1 引言
4.2 内支撑压缩变形与平动位移关系
4.2.1 非对称程度对内支撑压缩变形和平动位移影响
4.2.1.1 非对称程度较小的基坑
4.2.1.2 非对称程度较大的基坑
4.2.2 平动位移和压缩变形对不动点调整系数的影响
4.2.3 荷载非对称基坑的压缩变形和平动位移
4.3 非对称超载的水平附加应力
4.3.1 满布式超载引起的水平附加应力
4.3.2 局部超载引起的水平附加应力
4.4 计算模型
4.5 理论解析
4.5.1 超载引起的平动位移计算
4.5.2 非对称基坑的平动位移和MSD法组合解
4.5.3 基于桩顶平动位移的MSD法解
4.6 本章小结
第5章 改进MSD法求解荷载非对称基坑变形的影响因素分析
5.1 引言
5.2 算例分析
5.2.1 水平附加应力计算
5.2.2 围护桩变形计算
5.3 影响因素分析
5.3.1 超载大小的影响
5.3.2 超载距坑边距离的影响
5.3.3 超载分布范围的影响
5.3.4 超载施作时机的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
一、 基本资料
二、 在学期间发表的学术论文及专利
三、 在学期间参加的研究项目
本文编号：3828691
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3828691.html