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变饱和渗流对地下工程土体抗剪强度影响的分析与计算
| 论文题名： | 变饱和渗流对地下工程土体抗剪强度影响的分析与计算 |
| 关键词： | 变饱和;有限元;渗流;水头;总粘聚力;基质吸力;土体工程性质;抗剪强度 |
| 摘要： | 非饱和渗流与非饱和土工程性质一直都是当前工程界研究的热点和难点,非饱和土的抗剪强度对于地下工程、边坡工程及深基坑工程的土体稳定都具有极其重要的意义.非饱和土具有负的孔隙水压力,也称为基质吸力.具有基质吸力是非饱和土工程性质区别于饱和土的最根本的原因.基质吸力影响总粘聚力是非饱和土抗剪强度区别于饱和土抗剪强度的最根本原因.如何具体地计算含非饱和土层的土体工程的稳定、应力、沉降等问题是该文要解决的主要课题.首先要解决的是如何具体计算地下水头的分布.该文应用水头为基本变量编制了变饱和地下水渗流有限元计算程序,解决了复杂地层条件下求解地下水头分布的问题.其次,有了地下水头分布值,就必须利用地下水头分布值来求出地下各区域土体的总粘聚力值.该文针对粘土、砂土、砂类土建立了三种易于应用的简化双折线模型,解决了基质吸力与总粘聚力的函数关系.最后,利用非线性有限元计算程序ANSYS将总粘聚力作为参数输入材料模型中,进行具体计算.最后该文采用一个地下隧道开挖的具体算例,演示了求解的整个过程,证明了此方法行之有效,其结果显示非饱和土的稳定性受基质吸力的影响非常大. |
| 作者： | 吕刚 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 项彦勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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