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临河基坑有限土体主动土压力计算与变形研究
| 论文题名： | 临河基坑有限土体主动土压力计算与变形研究 |
| 关键词： | 临河基坑;有限土体;主动土压力;变形规律;数值模拟 |
| 摘要： | 随着时代的发展，城市可利用土地逐年减少，众多建筑物不得不临河修建，由此产生了诸多问题。为了研究临河基坑有限土体主动土压力的大小，选取河流与基坑之间的有限土体作为研究对象，通过建立平衡方程，分别推导了单层土体和多层土体的主动土压力计算表达式。为探究临河基坑在开挖过程中的变形规律，在数值模拟过程中考虑堆载和时空效应的影响，从而建立了更加符合实际工程的有限元模型。最终，借助于理论推导、数值模拟、现场监测等技术手段完成了相应的研究工作。本文主要工作和结论如下： （1）选取有限黏性土为研究对象，分别考虑单层土体和成层土体的受力情况，得到了相应的主动土压力计算表达式，研究发现：主动土压力计算公式受土层性质、基坑空间尺寸、破裂角、土体表面荷载、临河距离、临河水位、嵌固深度的影响较大，其值随着以上因素变化较大，而并不是随着某个单一变量变化。 （2）借助于有限元软件PLAXIS3D对临河条件下基坑的开挖过程进行了整体模拟，通过对基坑土体变形和内支撑轴力分析，发现桩顶水平位移在基坑中点附近取得最大值，桩顶水平位移变化曲线大致呈正态分布。桩身水平位移受空间效应影响较为明显，在不同基坑方向以及不同点处取值不同。桩周地表竖向位移与到基坑的距离成反比，在支护桩处取得竖向沉降最大值。内支撑轴力受工况影响较为突出，随着基坑开挖深度的增加，轴力不断增加，并最终趋于稳定。由此可见，临河基坑受时空效应影响比较突出，相关开挖基坑应未雨绸缪，做好防范措施。 （3）堆载对于基坑变形的影响随着到堆载中心距离的不同而显著不同。同时，受时空效应耦合作用的影响，不同开挖阶段的堆载对基坑变形的影响程度不同。 （4）将临河基坑开挖模拟结果与实测结果对比，发现两者变化规律基本相同，说明所建模型合理。 |
| 作者： | 马响响 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 朱彦鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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