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青岛地区明挖地铁车站地表位移变形分析
| 论文题名： | 青岛地区明挖地铁车站地表位移变形分析 |
| 关键词： | 地铁车站;地表位移;数值模拟;地质力学模型;有限元折减法;基坑安全系数 |
| 摘要： | 地铁工程大多建在人口稠密、建筑物密集、地下管线复杂的城区，明挖地铁车站基坑施工必然导致附近地表的位移和变形，危及建筑设施。受先期建设地铁的城市地域限制，有关研究主要适于软土地区，面向青岛这样的硬岩地质条件的研究比较少，本文以青岛地铁3号线青岛站明挖段基坑变形对地表建筑物的影响为背景，研究了硬岩明挖地铁站基坑周边的位移与稳定问题，该研究对青岛地铁施工规范的修订有重要意义。 通过对该地铁站地质资料的分析，建立了反映青岛地质条件一般规律的明挖车站分析地质力学模型。采用了两种分析方法：相似材料模拟与数值模拟。参考新型地质力学模型材料，用铁精粉、铁矿尾砂、河砂作为骨料，松香酒精溶液为胶结剂，通过相似配比试验得到青岛微风化花岗岩的相似材料配比。采用二维数字散斑测量技术，得到相似材料模型的全场位移，并用ANSYS软件计算出基坑周边位移，做了两种模拟结果的对比分析，利用有限元折减法计算基坑安全系数。得到的结论主要有： 1.获得了相似材料配比的一般规律，比较好地解决了平面应变相似模型的边界润滑问题。 2.根据相似材料模拟与数值模拟的基坑周边位移分析结果，基坑周边地表位移对建筑物的影响达到国家一级建筑保护标准。 3.数值模拟和相似材料模拟结果均显示，基坑在未采取任何支护措施的情况下，基坑周边比较稳定，在选用支护方式时可以考虑只采用锚喷支护。 4.利用有限元强度折减法，得出基坑的安全系数为2.45，说明基坑是安全的，从等效塑性应变图中看出基坑底部两角出塑性应变最大。同时也验证了相似材料模拟与数值模拟得到的最大沉降值的准确性。 |
| 作者： | 任晓云 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 王谦源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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