摘要: |
该文通过研编弹塑性有限元程序,模拟并分析了涵洞施工全过程(包括:基坑开挖、涵洞主体施工、基坑及上覆土体回填)中计算域土体变形和应力的变化规律.用有限元法模拟分析涵洞基坑开挖时,采用分层、分步模拟开挖过程的方法,即将计算域内单元分层"挖去",使开挖表面成为无应力表面的方法,分析土体在卸载状态时的应力场和位移场随开挖深度的变化规律;在洞体施工后,回填土体时,据开挖完成时的应力场、位移场,通过逐级增加计算域内的单元数目,施加每级新增加单元的自重荷载,利用有限元法模拟基坑及上覆土体分层填筑的施工过程,这不仅反映土体处于再加载应力状态时,填上受力及变形的一般规律,而且这种将地基——涵洞——土体作为一个统一整体进行模拟的方法,量化了三者之间的相互作用关系.用有限元法模拟分析这种施工过程,反映了土体在不同施工阶段的应力状态,体现了土体从基坑开挖时处于卸载应力状态到基坑及上覆土体回填时土体处于再加载应力状态这一应力路径对其变形和应力的影响.整个施工过程的有限元模拟分析,真实反映场内各点的应力、应变(内力和位移),为涵洞的结构分析计算提供了客观、合理的结果,具有重要的实际意义,为涵洞这类构(建)筑物的施工提供参考、为设计提供科学依据. |