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考虑有限土体影响的排桩支护结构土压力研究
| 论文题名： | 考虑有限土体影响的排桩支护结构土压力研究 |
| 关键词： | 土压力分布;物理模型;有限元分析;排桩支护结构;有限土体 |
| 摘要： | 随着我国内河航运事业的发展，很多船闸的通航能力接近饱和甚至已经处于饱和状态，由此产生了大量的船闸扩建工程。新建船闸一般位于已建船闸附近，其基坑深度一般在10m、20m以上。这类邻近船闸的深基坑工程由于其规模大、基坑深和环境复杂等特点，对基坑支护结构的设计和施工提出了新的要求和挑战。 对于我国深基坑支护设计，主要是通过理论配合经验来确定方案的，现在还处在研究发展阶段。现阶段所使用的关于基坑支护的设计指南、手册以及规范均不能完全满足工程实践的需要。尤其是在悬臂式基坑支护结构设计方面，实践证明应用经典土力学理论计算的土压力荷载暴露出诸多问题，需要进一步完善此种结构的设计方法。有限土体土压力和柔性挡墙土压力有着各自的特点，经典土压力并不能考虑这类情况下的土压力分布和大小。 因此，本文采用物理模型和数学模型相结合的方法，综合考虑有限土体和柔性挡墙两因素，对有限土体排桩支护结构土压力进行研究，探讨其大小、分布形式和形成机理，主要工作如下: (1)通过查阅国内外文献归纳总结深基坑工程支护结构土压力的研究现状，对传统的经典土压力理论进行了简单的介绍和总结，并重点介绍了目前普遍用来计算排桩水平荷载作用下桩身内力及位移的弹性地基梁法。 (2)以拟建株洲航电枢纽二线船闸为背景，采用排桩支护结构的基坑开挖建立概化物理模型。针对不同的有限土体宽度和嵌固深度，研究了排桩桩侧位移规律。 (3)基于有限元理论建立了与物理模型相应的有限土体排桩支护结构有限元模型，并通过物理模型试验数据验证了其正确性和合理性。 (4)对考虑有限土体影响的排桩支护结构土压力进行数值模拟试验，分别针对有限土体宽度、支护桩的刚度和嵌固深度等影响因素，对桩侧位移和土压力进行了研究，并探讨了其与传统设计方法计算值的区别和形成机理。 |
| 作者： | 李帆 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘晓平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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