一、用统一强度理论求岩基极限承载力(论文文献综述)
胡学龙[1](2020)在《基于统一强度理论的岩石动态损伤模型研究》文中研究指明岩石动态损伤模型在解决岩石爆破和冲击等岩石动力学问题中占有重要地位,对研究岩石动力学问题具有举足轻重的作用。目前,尽管岩石动态损伤模型有很多,但是这些模型仍有一定的不足和缺陷,亟待对其完善和改进,或者有待进一步建立一个新的岩石动态损伤模型。本文首先针对目前常用的岩石动态损伤模型的不足和缺陷,基于弹塑性力学和损伤力学,以统一强度理论作为屈服准则,建立一个新的岩石动态损伤模型;然后为了便于岩石动态损伤模型的应用,采用Fortran语言对所建立的岩石动态损伤模型进行编程使其数值实现;最后基于岩石动态损伤模型对岩石动态的直切槽半圆盘弯曲(NSCB)试验和不同地应力条件下的岩石爆破进行数值模拟,进而对这两个典型的岩石动力学问题展开研究。本文的研究内容和结论主要包括:(1)岩石动态损伤模型的建立。基于统一强度理论,推导出了岩石动态损伤模型的本构关系式,从而建立了一个岩石动态损伤模型。该模型综合考虑了岩石的Lode角效应、应变率效应、岩石的围压效应、岩石拉伸和压缩条件下的硬化行为、岩石拉伸和压剪条件下的损伤演化规律,修改了 HJC模型中关于对体积应变不合理的表示,并给出了统一强度理论屈服面奇异性的解决方法。(2)岩石动态损伤模型的数值实现及其验证。首先采用Fortran语言通过大型通用有限元软件LS-DYNA的用户材料自定义接口(Umat)对该本构模型进行编程,使用Fortran语言编译器Intel(R)Fortran Complier运行程序文件,生成新的LS-DYNA求解器,将岩石动态损伤模型内嵌到LS-DYNA中;然后分别从基本参数、强度参数、硬化参数和损伤参数等四个方面给出了岩石动态损伤模型参数的具体确定方法;最后通过典型的四个算例即岩石单轴压缩试验、岩石三轴压缩、岩石单轴拉伸试验和岩石SHPB试验对所建立的岩石动态损伤模型进行验证。结果表明:新生成的LS-DYNA求解器运行稳定;所建立的岩石动态损伤模型完全能够刻画岩石的准静载和动载条件下的力学行为。(3)岩石动态损伤模型主要参数的敏感性分析。基于单元测试法和局部参数敏感性分析方法,分别从定性和定量两个方面对岩石动态损伤模型的主要参数进行了敏感性分析,它们的敏感度从大到小依次为:βm、D1、β0、α、Pcrush、μcrush、b1、μlock、Plock、D2、K1。K2和K3对岩石的准静态力学行为没有影响。(4)岩石动态NSCB试验的数值模拟研究。基于岩石动态损伤模型对岩石动态NSCB试验进行了数值模拟,分别研究了加载速率对NSCB岩石试件损伤演化、破坏形态和能量演化的影响。研究结果表明:加载速率对NSCB试件的损伤范围、破坏形态和能量演化均具有重要影响。加载速率越大,NSCB的损伤范围越大,裂纹的平整性越差,内能的最终稳定值越大。根据岩石内能与总能量的比值,可以把NSCB试验中岩石试件从变形到破坏的全过程划分为五个阶段,这对加深认识岩石的动态断裂特性具有重要意义。(5)不同地应力条件下岩石爆破的模拟研究。基于岩石动态损伤模型对不同地应力条件下岩石的爆破进行了数值模拟,并结合理论分析,从地应力对岩石爆破的损伤演化、裂纹扩展和能量演化三个方面展开研究。研究结果表明:静水压力越大,岩石的损伤范围越小,岩石获取的能量的利用率越小,炸药能量的有效利用率越大;地应力侧压系数k对岩石的损伤范围、裂纹扩展和能量演化均有一定的影响,随着地应力侧压系数k的增大,岩石的损伤范围呈减小趋势,岩石获取的能量利用率和炸药能量的有效利用率呈增大趋势;裂纹主要沿着最大应力方向扩展,地应力侧压系数主要影响最小应力方向裂纹的扩展。
郭尤林[2](2019)在《串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究》文中研究指明串联式组合桩复合地基是一种新型的桩体复合地基型式,由“固体”与“散体”构成的上下同轴串联桩体,其中“固体”为2种不同刚度的粘结性材料构成,分别为素混凝土与浆固碎石,“散体”为碎石散体材料。在上部荷载的作用下,该新型复合地基型式克服了散体材料桩强度低且在土层性质较差时,桩体侧向鼓胀变形较大甚至破坏土体结构的缺陷。此外,三种不同刚度组成的上下同轴串联式组合桩体可有效的将荷载传递至更深广的土体中,提高了复合地基的承载能力,减小了地基沉降变形。当前,随着组合型复合地基概念的进一步拓宽,衍生出多种组合型桩体复合地基模型,均不同程度地提高了散体材料的承载能力,且在工程实践中得到成功应用,然而,对实散体组合桩复合地基的研究成果较少,特别是实散体组合桩复合地基的承载机理、荷载传递机制及受力变形计算理论研究还处探索阶段,有待进一步深入研究。为此,本文结合国家自然科学基金项目(51478178)“交通移动荷载下刚性桩复合地基承载机理及其受力变形分析方法研究”,基于理论分析、数值模拟与现场试验,对柔性基础下串联式组合桩复合地基的承载机理及其设计计算方法进行系统深入的研究。本文首先系统阐述了串联式组合桩复合地基组成材料的物理特性与力学特性,并对软土地基土进行了工程应用评价;基于散体材料桩复合地基破坏失稳的特征,在桩体组成材料受力变形特性的研究基础上,提出了串联式组合桩复合地基,并介绍了串联式组合桩的结构组成与结构特点,进而开展串联式组合桩复合地基施工工艺研究。其次,分析了桩体复合地基的桩体荷载传递机理与桩土体系荷载传递机理,并基于自主研发的分级加载系统与压力测试方法,揭示了不同桩段长度比条件下串联式组合桩的荷载机理,建立了串联式组合桩的力学计算模型与微分控制方程,阐明了其受力变形不仅与桩体构成材料及规格相关,而且与其赋存的工程地质条件相关,主要影响因素是褥垫层参数、桩段参数、桩径、桩间距以及土模量参数等。在分析复合地基受力变形特征的基础上,对不同刚度桩体复合地基的承载力与沉降变形计算方法进行了适宜性评价,提出了不同刚度桩体复合地基承载力与沉降变形的计算方法。基于滑块破坏理论,采用计算深基础承载力Meyerhof法,建立了2种串联式组合桩极限承载力计算模型,并通过随机优化算法确定临界滑动面,提出了串联式组合桩复合地基极限承载力计算方法。基于串联式组合桩复合地基力学变形机理,将串联式组合桩复合地基加固区的沉降变形分为三个区段,并分别提出了各区段桩体与土体沉降变形计算模型,进而基于圆孔扩张理论论建立了考虑桩土滑移与桩体鼓胀变形的串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法,并提出了复合地基沉降变形计算方法中6个参数的确定方法。同时,为考虑桩体鼓胀变形引起的桩周侧向约束力对复合地基沉降的影响,基于改进的应变楔理论,提出了串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法,确定了复合地基沉降变形计算中3个参数的取值方法与原则。并依托工程实例,对2种串联式组合桩复合地基沉降变形计算方法进行对比分析,阐述了考虑滑移和鼓胀变形的复合地基沉降变形计算结果偏大,但计算参数获取直接且设计偏于保守,而基于改进应变楔模型的复合地基沉降计算更能反映工程实际,但存在获取计算参数的不确定性。再次,基于串联式组合桩各桩段构成材料的物理特性,结合离散-连续耦合理论,视串联式组合桩中碎石桩段为离散元实体结构,在离散元实体结构周围区域采用连续实体结构,即视浆固碎石桩段与混凝土桩段为连续元实体结构,建立离散-连续(FLAC-PFC)耦合数值计算模型,分析了褥垫层参数、混凝土桩段参数、浆固碎石桩段参数、碎石桩段参数、桩身直径、桩间距以及土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响,为串联式组合桩复合地基的设计奠定理论基础。最后,依托新建赣州至深圳客运专线某车站软土路基工程,基于高速铁路软土路基技术标准,提出了按工后沉降变形控制的串联式组合桩复合地基设计原则,给出了确定串联式组合桩的桩长、桩径、桩间距以及布桩形式的方法,进而结合本文串联式组合桩复合地基承载力及沉降变形计算理论,对比分析了同设计参数的CFG桩复合地基加固效果,验证了承载力及沉降变形计算理论的可靠性与合理性,实现了采用串联式组合桩加固软土地基的设计理念。串联式组合桩复合地基拓展了复合地基工程实践领域,丰富了组合型复合地基的设计计算理论,为串联式组合桩复合地基的推广与应用提供了理论基础。
章志荣[3](2019)在《非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型研究》文中研究说明在天然状态下大多数土体处于非饱和状态,土的非饱和特性对于土体的力学性质有很大的影响。本文首先采用单应力变量法和双应力变量法将三剪统一准则应用于非饱和土,得到非饱和土的三剪统一屈服准则;然后从非饱和土体的实际受力状态出发,将基质吸力引入至修正剑桥模型,得到考虑基质吸力修正的剑桥模型,但是该模型的破坏应力比M是一个固定值,就不能反映应力状态的变化,也不能反映非饱和土中基质吸力的影响,为解决这一难题,将非饱和土的三剪统一屈服准则作为新本构模型的破坏准则,建立了非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型,单应力变量法和双应力变量法的非饱和土三剪统一准则都考虑了非饱和土体中基质吸力的影响,更加符合非饱和土的力学特性。为得到非饱和土的三维应力应变特性,对模型进行了三维化的处理。试验土样采用南昌地区非饱和重塑红土,通过基本土工试验和非饱和土的三轴试验,获得基本的土性参数和模型参数。得到了非饱和红土的剪应力与轴向应变、体积应变与轴向应变关系曲线,着重说明了非饱和性对土体的强度和变形的影响。使用Fortran程序语言,编写了非饱和土三的剪统一本构模型的子程序。分别模拟了非饱和土体在非饱和三轴试验和真三轴试验下,土体的应力应变之间的关系曲线及变化规律。将试验值分别同单应力变量法本构模型和双应力变量法本构模型的模拟值进行对比,本构模型的适用性和正确性将得到验证,还通过改变中主应力影响系数b值,探讨其对本构模型的影响。本文主要研究工作及成果如下:第一,对于非饱和土的本构模型的国内外现状及研究方法进行评价和总结,重点在于关注怎样对非饱和土的非饱和性进行处理,如采用基质吸力考虑,含水率考虑,饱和度考虑等。第二,将Bishop非饱和土的单应力变量理论和Fredlund等非饱和土的双应力变量理论分别与三剪统一强度理论结合,使三剪统一强度理论应用到非饱和土中,并得到用全应力状态p,q,?表示的非饱和土的单应力变量法破坏应力比M1(p,?,s)和非饱和土的双应力变量法破坏应力比M2(p,?,s)。最后通过相关的真三轴试验对两种方法建立的非饱和土的三剪统一理论进行了验证。第三,为了将修正剑桥模型应用于非饱和土中,将修正剑桥模型中的饱和土的屈服应力px用非饱和土的屈服应力p?y进行替代,把基质吸力当作有效净水压力和考虑基质吸力对于土体粘聚力的影响,并采用单应力变量法和双应力变量法三剪统一屈服准则作为破坏准则,结合单应力变量法三剪统一破坏应力比,从而得到考虑应力状态和基质吸力变化影响的单应力变量法和双应力变量法非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型。进一步提出了对本构模型三维化的处理方法,能够表达出非饱和土体在六维应力状态下的应力应变关系,最后推导出该本构模型具体的弹塑性刚度矩阵。第四,以江西重塑红土为试验研究对象,为得到红土基本的力学指标参数,进行一系列的物理力学实验。得到新建立的本构模型数值计算所需的模型参数。第五,使用Fortran语言对新建立的本构模型理论解进行程序的编写。用来模拟非饱和土在三轴排水实验中,不同基质吸力和不同净围压条件下的土体的剪应力与轴向应变关系曲线和体应变与轴向应变关系曲线。并将单应力变量法和双应力变量法得到的模型理论解与非饱和三轴实验结果进行对比,通过各种力学特性模拟的对比可知,双应力变量法模型较单应力变量法模型更加符合非饱和土体的力学特性实际。通过模拟值与试验值对比,证明单应力变量法模型和双应力变量法模型在模拟非饱和土的力学特性有较好的效果,验证了两种方法建立的本构模型合理性,并分析了基质吸力对于非饱和土三剪统一本构模型的力学特性的影响。还对非饱和土三剪统一本构模型的真三轴试验进行模拟,并将单应力变量法和双应力变量法的模拟值进行对比,分析非饱和土体在真三轴试验条件下的力学特性,在不同基质吸力条件下的非饱和土应力应变关系曲线图,两种不同方法建立的本构模型模拟值变化规律都基本一致,通过改变中主应力影响系数b来研究其对本构模型的影响。
张利鹏[4](2018)在《非湿陷性黄土地区不同成孔方式桩端后压浆灌注桩承载特性研究》文中提出桩端后压浆技术作为一项改善桩基础承载特性和有效提高承载能力的措施,在工程建设中已得到广泛应用。实际工程建设中采用多种成孔方式的桩端后压浆灌注桩,因成孔方式不同,致使桩端压浆效果不同,使得不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的承载特性不同,目前针对成孔方式对桩端后压浆灌注桩承载特性影响的研究相对较少。因此,研究成孔方式对桩端后压浆灌注桩承载特性的影响,有助于深入了解桩端后压浆的作用机理,合理设计桩端压浆参数,为成孔方式的合理选择和承载力确定提供依据。论文结合陕西省交通运输项目《黄土地区不同成孔方式摩擦桩承载能力研究》(15-21K),依托吴(起)至定(边)高速公路的建设,通过桩基现场静载试验和理论分析,对不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的承载特性进行了比较深入和系统的研究,取得了以下主要成果:1.基于圆管层流理论,建立了考虑压浆孔个数和土体滤过作用影响的浆液柱形渗流扩散模型,对影响浆液渗流扩散的因素进行了分析,提出了浆液―有效扩散距离‖的概念;基于柱孔扩张和统一强度理论,研究了浆液柱形压密作用机理及土体强度参数对柱孔扩孔后半径的影响,所建立的模型为估算浆液的―有效扩散距离‖和压浆后的桩端直径提供了方法。2.基于圆管层流理论和弹性力学物理方程,建立了考虑浆液后期时变性的浆液上返模型,分析了泥皮厚度、桩长、浆液压力和土体性质对浆液上返高度的影响,得到了不同土体中压力作用下浆液的上返高度计算公式,并通过工程实例验证了该模型具有较好适用性和计算精度,为确定浆液上返高度提供了方法。3.通过现场静载破坏试验得到了不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的压浆量、浆液压力、极限承载力、侧摩阻力和桩端阻力,对比不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的承载特性并得到了不同成孔方式桩端后压浆灌注桩极限承载力不同的原因;分析了桩端后压浆灌注桩桩身残余应力产生的原因及其对不同成孔方式桩端后压浆灌注桩承载特性的影响,得到了桩端后压浆提高不同成孔方式灌注桩承载力的机理,试验结果分析可为桩端后压浆灌注桩成孔方式的合理选择提供参考。4.基于柱孔收缩和统一强度理论,考虑混凝土灌注对桩周的径向压力作用,研究了从桩成孔到混凝土灌注后土体强度参数对桩周径向压力的影响,得到了侧摩阻力随土体强度参数的变化规律;根据不同成孔方式所形成的桩周夹层特征,建立了考虑桩周夹层影响的剪切位移计算模型,得到了桩周土沉降随泥皮和混凝土厚度、剪切模量的变化规律;结合试桩资料,通过研究侧摩阻力的―深度效应‖、―软化效应‖和―强化效应‖,确定了三者之间的相互作用关系。这些对侧摩阻力影响因素的研究结果,可为侧摩阻力的合理取值提供参考。5.结合不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的承载特性、压浆量和浆液上返模型,在已有的桩端后压浆灌注桩承载力计算方法基础上,建立了考虑成孔方式影响的桩端后压浆灌注桩(摩擦桩)极限承载力计算公式,分析表明采用所建立的承载力公式计算值与实测值比较吻合,提高了桩端后压浆灌注桩极限承载力的计算精度,可供实际工程参考使用。
陈晓宇[5](2017)在《基于扰动状态理论的饱和黏性土三剪统一结构性本构模型研究》文中研究表明土在自然状态下都具有一定的结构性,土的结构性对土体的力学性质有着显着的影响。目前大多数的土体本构模型都是针对重塑土而建立的,这些模型往往忽略了土的结构性。随着计算机编程的发展及广泛应用,只要能够建立合适的本构模型,都可以很好的利用计算机编程模拟出土体的应力应变等关系曲线。则建立考虑适合结构性土体的本构模型,成为当下首要解决的问题。本文从扰动状态理论出发,以修正剑桥模型为基础,结合三剪统一屈服准则,建立了饱和黏性土的三剪结构性本构模型。由于修正剑桥模型的破坏应力比M为一定值,无法体现应力状态的变化。将三剪统一屈服准则作为破坏准则,分别运用等量代换法和坐标平移法对破坏应力比M进行修正,有效的弥补了上述不足。其中坐标平移法考虑了土体粘聚力c的影响,更符合饱和黏性土的力学特性。在此基础上,本文还创新的将建立的结构性本构模型进行三维化处理,来表达六维应力状态下,结构性土体的应力应变关系。以江西饱和原状红土为试验土样,通过大量的室内土工试验和常规三轴试验,获得基本土性参数和本构模型的计算参数。同时进行了常规三轴排水、不排水试验,0K压缩实验等,得到了江西红土的剪应力与轴向应变、体积应变与轴向应变、孔隙水压力等特性曲线,着重说明了结构性对土体的强度和变形特性的影响。为实际岩土工程提供了一定的依据。通过Fortran9.0程序语言,编写了本构模型的有限元子程序。分别模拟了结构性土体在常规三轴试验,0K压缩试验、真三轴试验下,土体的应力应变之间的关系曲线及变化规律。将等量代换法和坐标平移法的模拟结果与试验结果进行对比,验证了新建立的本构模型的正确性和合理性,同时也探讨了中主应力影响系数b,对本构模型的影响。
蒋洋[6](2015)在《条形基础下斜坡地基极限承载力及影响因素研究》文中指出在工程建设领域,经常需要把基础设置在临近边坡的地基上或者具有一定斜坡的地基上。在现行成果中,对斜坡地基的破坏模式没有给出明确阐述,对斜坡地基的极限承载力的确定也没有给出具体的计算方法。如果能准确地计算斜坡地基极限承载力,将为斜坡地基上的基础设计提供理论依据,使基础工程的设计更为可靠和合理,将有效降低基础工程的建设成本。论文采用极限平衡法、极限分析法等理论方法结合离心模型试验对条形基础作用下临坡及斜坡地基的破坏形态、极限承载力以及影响因素进行了较为深入、系统地研究,取得了以下主要成果:1、建立了临坡及斜坡地基极限承载力计算模型,采用极限平衡法、极限分析法进行了分析和比较,推导了临坡及斜坡地基极限承载力计算公式,研究表明,该公式具有较高的计算精度。通过编程计算,系统分析了各类因素对于地基极限承载力的影响,较已有成果,论文对于三个承载力系数影响因素的分析更为全面、深入。引入“等代自由面”及“虚拟滑动面”概念,考虑坡后土体对于基础下弹性核ADE的平衡作用,建立了小坡度斜坡地基的双侧滑移破坏模型,提高了小坡度斜坡地基极限承载力的计算精度。2、基于滑移线场理论,建立了临坡、斜坡地基的滑移破坏模型。根据临坡、斜坡地基坡前、坡后土体的塑性边界条件,引入“坡顶距影响系数”的概念,推导了基于滑移线场理论的无重土临坡、斜坡地基极限承载力解析公式,为快速估算临坡及斜坡地基的极限承载力提供了一种简便方法。对于有重土地基,提出了利用有限差分方法构造应力场,根据已知边界条件来获得地基极限承载力的具体方法。介绍了基于滑移线场理论,采用有限差分方法获取临坡及斜坡地基滑移线场及应力分布场的方法,并通过实例进行了验证,该方法为准确获取临坡及斜坡地基的位移场、应力场提供了一条有效途径。3、通过数值仿真计算,研究了临坡及斜坡地基的变形破坏机理,获得了不同条件下的临坡及斜坡地基的位移场和应力场。基于临坡及斜坡地基的数值仿真计算,系统分析了地基土黏聚力、内摩擦角、边坡角、坡顶距、基础埋深、斜坡高度、基底粗糙度等因素对于临坡及斜坡地基极限承载力的影响。针对纯黏土,提出了“临界强度”、“过渡点”的概念,建立了临坡及斜坡地基的土体强度与地基破坏模式的定量对应关系,并通过对仿真数据的统计分析,绘制了代表性的临坡及斜坡地基的极限承载力等值线图,可为实际工程中快速准确地确定斜坡地基极限承载力及进行边坡稳定性分析等提供参考。4、通过离心模型试验,进一步研究了临坡地基在条形荷载作用下的变形机理和破坏形态,以及荷载位置、基底接触条件、条形基础宽度等因素对地基极限承载力的影响,并将试验结果与理论计算结果进行了比较,验证了理论分析方法的可行性。
张常光,赵均海,杜文超[7](2014)在《岩石中间主应力效应及强度理论研究进展》文中研究说明综述岩石中间主应力效应试验和强度理论的研究进展,总结了岩石中间主应力效应的基本规律和现有岩石强度理论的特点与不足,最后介绍了统一强度理论及其对岩石真三轴试验的预测与在岩土工程中的应用。研究结果表明:中间主应力效应及其区间性是岩石强度的重要特性,且已是目前岩石强度准则建立所必须考虑的基本问题之一;应用统一强度理论并考虑更多复杂因素的综合影响,可得到更符合实际情况的较理想解答。
朱合华,张琦,章连洋[8](2013)在《Hoek-Brown强度准则研究进展与应用综述》文中研究表明1980年E.Hoek和E.T.Brown提出了Hoek-Brown(H-B)强度准则,已充分得到岩石力学与工程研究者的认同,并进行研究和应用。首先系统地阐述H-B强度准则研究进展:E.Hoek和E.T.Brown对H-B强度准则的研究成果、三维H-B强度准则、H-B强度准则岩石和岩体参数研究、考虑层状节理的H-B强度准则及其参数的各向异性研究。再对过去30 a国内外基于H-B强度准则工程应用的成果进行总结。最后对笔者所开展的H-B强度准则最新研究工作进行介绍:提出一种真正意义上的广义三维H-B强度准则,并采用3种Lode角函数进行屈服面修正,使其可以直接应用于后续本构模型建立和数值软件嵌入;采用三维颗粒流模型进行微观数值建模,对H-B强度准则岩石和岩体参数开展微观研究并建立多尺度联系,为参数的确定提供更加可靠的依据。
孙江涛[9](2013)在《中间主应力效应下隧洞围岩弹塑性的统一分析》文中研究表明采用双剪统一强度理论,对隧洞围岩进行弹塑性分析,推导了基于统一强度理论的围岩塑性半径及支护力解析式,通过调节中间主应力影响系数可转化为多种强度理论,推广了常用的Fenner和Kastner公式,并对塑性半径公式进行了参数敏感性分析。结果表明,中间主应力对隧洞围岩弹塑性具有一定的影响,考虑中间主应力效应得到的塑性半径及支护参数比由Mohr-Coulomb理论推算的均小,说明实际工程中三维应力状态下岩体更稳定;合理考虑中间主应力效应有利于减小工程投资,提高经济效益。
薛江炜[10](2013)在《桩伴侣(变刚度桩)对直接基础与间接基础的优化研究》文中进行了进一步梳理桩伴侣是中国发明专利桩头的箍与带箍的桩(200710160966.1)的俗称:桩头侧而上下一设定高度范围设置一闭合环形箍,箍的内径大于桩头的外径,箍与桩是分开的,桩与桩头的箍通过桩间土和垫层的传力来协同工作,组合成带箍的桩。:因其具有对桩竖向支承刚度简单灵活调整的属性,其专业学术名称为“变刚度桩”。为了深入了解桩伴侣的作用机理和承载性状,本文对该技术进行了初步研究。主要的研究成果、创新和结论包括:(1)人为地将桩土共同受力体的某些环节削弱或增强,可改变共同工作的方式,使承载和沉降性状向预定的方向发展,实现工程上可以接受的较大总体沉降与较小差异沉降和较小工后沉降,从而极大地促进岩土工程的技术进步和经济上的巨大节约。(2)以相对的深和浅来划分基础类型不尽合理,而用“直接基础”和“间接基础”的表述来划分基础类型更加合理,传统上“深基础”与“浅基础”的表述可以特指基础的埋深或相对埋深;直接基础可简单定义为能够直接将荷载传递到上层天然地基的基础;间接基础也可定义为穿过上部持力层将荷载传递到下部持力层并间接影响上层天然地基的基础。显然,这样一种分类方法同时包含了地基与地基两方面的因素,更客观地反映地基与基础之间之间相互依存、相互影响、相互作用的关系。(3)“用沉降量换承载力”的等价说法或具体解释是地基承载的良性循环,即“上部荷载增大→压实地基土→地基土性质改善→可以承担更大的荷载→进一步压实地基→地基土性质更加改善→……”,现有研究没有或没有充分考虑作用于滑移线上的附加应力对抵抗剪切滑动的贡献;桩伴侣可减小直接基础发生整体剪切破坏的风险。(4)选择适宜的滑移线可以将地基承载力问题转化为倾覆问题来研究;有桩伴侣的地基基础非常符合较小刚体位移的“圆弧滑动和向下冲剪”假设,滑移线是以基础底板宽度为直径的一个半圆,圆心位于基础底板的中心,基于莫尔库伦强度理论,以符拉蒙的附加应力解答推导出考虑附加应力和土自重的滑移线上土剪力对基底中心抵抗力矩的解析解,将所有的倾覆力矩归结为等效偏心,得到了评价地基承载力的等效偏心法,与通常的地基承载力的计算方法不同,等效偏心法不仅考虑上体性质、基础宽度、埋深等因素,同时考虑了上部结构的等效偏心来综合计价地基承载力,不同的等效偏心对应不同的地基承载力值,等效偏心越小则承载力越人,经初步对比,不考虑地震等水平荷载形成的等效偏心因素,在静力荷载下太沙基公式的极限承载力所对应的相对等效偏心ΔF/B在0.154左右,而承载力标准值所对应的相对等效偏心ΔF/B在0.188左左右:以等效偏心法分析了桩伴侣“止沉”与“止转”的计算思路,中桩对于“止转”力矩的贡献很小,基桩设置应当重点加强边桩、角桩。(5)论述了间接基础的缺点;进行了复合桩基优化设计对间接基础改进的局限分析;提出个别安全系数的概念解释和质疑常规变刚度调平“内强外弱”的结果,指出当只有基础底板沉降均匀这唯一的一个控制参数时,间接基础调平只能调整桩下部支承刚度的单一手段是产生变刚度调平优化设计调平的结果不符合常理的重要原因,是用降低个别安个系数为代价换取了基础底板沉降均匀;桩伴侣具有调整桩上部支承刚度的能力,可均匀布桩、甚至局部加强边桩、角桩,增大抵抗整体倾覆的能力,适当调整桩顶与基础底板的距离,即边桩、角桩预留沉降大一些,中桩预留沉降小些就可以实现变刚度调平。(6)比较分析了桩伴侣的类似技术,桩伴侣具有类似技术的优点,且减震隔震,同时起到向土传递水平力、对桩阻隔水平力的双重作用,并且增大了基础底板的刚度;应用刚性桩复合地基时,应当注意地下室井坑破坏隔震、褥垫层模量影响隔震对其抗弯、抗剪能力较低的桩的水平承载产:生的不利因素,此外,常规采用褥垫层的刚性桩复合地基还存在反力“被平均”、基础既不经济又不安全、“流动补偿”导致垫层流失等缺点(7)按照有限元收敛准则判断桩伴侣的极限承载力有不同程度的提高,但有限元模拟和现场实测证明伴侣对于按照传统方法判定承载力的无显着影响,桩伴侣承载力的提高依赖于沉降量的增大和土塑性的充分发挥,需要打破土原有的本构关系并建立新的体系,有限无软件本质上难以模拟出现“拐点”的“止沉”曲线,最好的方法还是试验;研究了刚柔桩复合地基静载荷试验时设置伴侣对桩土应力比的影响,设置伴侣后桩顶应力大幅度减小,伴侣附近桩间上的应力大幅度提高,证实伴侣较好地起到了替桩头分担荷载作用,伴侣的作用可解释为由于桩顶向上刺入垫层发生剪胀增大了垫层的内摩擦角,也可以理解为由于伴侣的约束作用增大了桩顶上方垫层上柱受到的被动土压力。(8)提出了整合复合地基和复合桩基的承载力计算公式并以位移调节装置试验的数据进行了验证,建议复合地基技术规范(征求意见稿)修改为:“仅采用褥垫层技术的刚性桩复合地基中的混凝土桩应采用摩擦型桩,如果有可靠措施能够保证桩上相继同时共同工作时,桩顶与基础底板之间的上或垫层不会发生整体剪切破坏或其他滑移型的破坏,则刚性桩复合地基中的混凝土桩应采用端承效果好的桩型,桩端尽量落在好土层上”;推导了桩伴侣的整体承载力安全系数,只要下部持力层稳定安全系数总能保证大于等于2,表明桩伴侣的安全度在合理的范围内;建议对于不同的抗震设防等级的建筑,采用不同的安全系数:建议用适度的不均匀沉降作为检验建筑工程实体质量的外部荷载,以“抵抗不均匀沉降指数”来衡量建筑工程的施工和设计质量水平;提出“最小配桩率”概念;桩伴侣具有“止沉”的沉降特性,沉降主要由上部地基上的压缩引起,影响深度小的直接原位压板试验得到的极限沉降量与最终沉降量可能会比较接近,可直接作为沉降量预测的依据,提出“整体倾斜”极限状态的概念做为变刚调平“概念设计”的实用方法;应用桩伴侣对某处理基桩缺陷事故案例合理方案进行优化,减薄承台,取消片石找平层,提出一项“桩姐妹”的方案,使作为直接基础的桩能够承受上拔拉力,提出了现浇伴侣的施工方法。(9)建议将承台与土之间的摩擦力小或地基土约束力差的低承台桩基称为“非典型高承台桩基”,将其从“典型的低承台桩基”中细分出来;当不改变直接基础的属性,有限元数值模拟桩伴侣的改进证实:伴侣是承台向地基土传递水平荷载的可靠媒介,即使承台与土之间摩擦力小,也可大幅度减小基桩的应力和位移,对于桩身范围地基土模量低的“非典型高承台桩基”的水平承载性状也有一定的改善;低承台桩基的水平承载性状本质上取决于桩间上抵抗水平荷载的能力;使用桩伴侣,桩顶与基础底板预留沉降空间就可以将传统的桩基础由间接基础改造为直接基础,有限元数值模拟表明:水平荷载作用下桩身应力大幅度降低;设置伴侣后可取消褥垫层;桩与承台脱离开,更加促进了伴侣作用的发挥:伴侣自身受到的内力较大,且较为复杂;罕遇地震时伴侣可作为耗能构件(?)先牺伴侣
二、用统一强度理论求岩基极限承载力(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用统一强度理论求岩基极限承载力(论文提纲范文)
(1)基于统一强度理论的岩石动态损伤模型研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 岩石的强度理论研究现状 |
1.2.2 统一强度理论应用现状 |
1.2.3 岩石动态损伤模型研究现状 |
1.2.4 岩石动力学的数值模拟软件的发展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 岩石动态损伤模型建立 |
2.1 应力应变关系 |
2.2 弹塑性屈服准则 |
2.3 应变率效应 |
2.4 塑性势函数 |
2.5 损伤演化规律 |
2.6 奇异点处理 |
2.7 本章小结 |
3 岩石动态损伤模型的数值实现及验证 |
3.1 LS-DYNA用户材料子程序 |
3.2 本构模型数值实现流程 |
3.3 岩石动态损伤模型参数确定方法 |
3.4 岩石动态损伤模型的验证 |
3.4.1 算例一:岩石单轴压缩数值试验 |
3.4.2 算例二:岩石三轴压缩数值试验 |
3.4.3 算例三:岩石单轴拉伸数值试验 |
3.4.4 算例四:岩石SHPB数值试验 |
3.5 本章小结 |
4 岩石动态损伤模型参数敏感性分析 |
4.1 局部变量敏感度分析方法 |
4.2 单元测试法 |
4.3 主要参数敏感性定性分析 |
4.4 主要参数敏感性定量分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于动态损伤模型岩石动态NSCB试验的数值模拟 |
5.1 岩石试样 |
5.2 动态NSCB试验 |
5.3 NSCB数值试验模型 |
5.4 NSCB数值试验方案设计及结果验证 |
5.5 数值模拟结果分析 |
5.5.1 不同加载速率下直切槽半圆形大理岩的损伤演化规律 |
5.5.2 不同加载速率下直切槽半圆形大理岩破坏形态特征 |
5.5.3 不同加载速率下直切槽半圆形大理岩的能量演化规律 |
5.6 本章小结 |
6 基于动态损伤模型不同地应力条件下岩石爆破数值模拟 |
6.1 力学模型 |
6.2 理论分析 |
6.2.1 静载 |
6.2.2 动载 |
6.3 数值模拟 |
6.3.1 隐式-显式分析 |
6.3.2 材料模型 |
6.4 数值模型和数值试验设计 |
6.5 数值模拟结果分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 复合地基概述 |
1.1.1 复合地基的概念 |
1.1.2 复合地基的分类 |
1.1.3 复合地基的特点 |
1.2 组合型复合地基的应用与发展概况 |
1.2.1 双向增强复合地基的应用与发展概况 |
1.2.2 组合桩型复合地基的应用与发展概况 |
1.3 组合型复合地基的研究现状 |
1.3.1 组合型复合地基承载机理研究现状 |
1.3.2 组合型复合地基承载力计算方法研究现状 |
1.3.3 组合型复合地基沉降变形计算方法研究现状 |
1.3.4 组合型复合地基研究现状的评述 |
1.4 研究内容 |
第2章 串联式组合桩复合地基结构及其工程特性 |
2.1 概述 |
2.2 复合地基组成材料的工程特性 |
2.2.1 基体材料的工程特性 |
2.2.2 增强体的工程特性 |
2.3 串联式组合桩的组成及其结构设计 |
2.3.1 设计背景与启发 |
2.3.2 桩体结构设计 |
2.4 串联式组合桩复合地基的施工技术与方法 |
2.4.1 施工前的准备工作 |
2.4.2 成桩工艺及施工参数 |
2.4.3 施工中应注意的问题 |
本章小结 |
第3章 串联式组合桩复合地基承载机理研究 |
3.1 概述 |
3.2 串联式组合桩复合地基荷载传递机理 |
3.2.1 桩体荷载传递机理 |
3.2.2 桩土体系的荷载传递机理 |
3.2.3 串联式组合桩荷载传递机理 |
3.3 串联式组合桩的力学模型 |
3.3.1 基本假定 |
3.3.2 荷载传递函数 |
3.3.3 力学计算模型 |
3.3.4 微分控制方程的建立与求解 |
3.4 影响串联式组合桩复合地基主要受力变形的因素 |
本章小结 |
第4章 串联式组合桩复合地基的受力变形分析 |
4.1 概述 |
4.2 复合地基受力变形分析的基本方法 |
4.2.1 复合地基承载力计算基本方法 |
4.2.2 复合地基沉降计算基本方法 |
4.3 基于滑块破坏理论的串联式组合桩复合地基承载力计算方法 |
4.3.1 滑块平衡法原理 |
4.3.2 极限承载力计算模型 |
4.3.3 极限承载力计算 |
4.4 考虑滑移与鼓胀变形的串联式组合桩复合地基沉降计算方法 |
4.4.1 沉降计算模型 |
4.4.2 加固区土层压缩变形量计算 |
4.4.3 下卧层土层压缩量计算 |
4.4.4 确定相关计算参数的方法 |
4.5 基于改进应变楔模型的串联式组合桩复合地基沉降计算方法 |
4.5.1 应变楔模型 |
4.5.2 沉降变形计算 |
4.5.3 相关参数的取值 |
4.6 计算实例分析 |
本章小结 |
第5章 串联式组合桩复合地基参数敏感性分析 |
5.1 概述 |
5.2 离散-连续耦合理论 |
5.2.1 离散颗粒与连续单元的接触传递作用 |
5.2.2 离散颗粒与连续单元的耦合计算理论 |
5.3 PFC-FLAC耦合数值计算模型 |
5.3.1 数值计算模型 |
5.3.2 本构模型 |
5.3.3 计算参数 |
5.3.4 数值模拟软件的耦合计算实现 |
5.3.5 数值计算模型可靠性验证 |
5.4 褥垫层参数对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.4.1 褥垫层厚度对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.4.2 褥垫层模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.5 桩段参数对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.5.1 桩段长度对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.5.2 桩段模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.6 桩直径对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.7 桩间距对串联式组合桩复合地基承载特性的影响分析 |
5.8 土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响分析 |
5.8.1 加固层土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
5.8.2 下卧层土体模量对串联式组合桩复合地基承载特性的影响 |
本章小结 |
第6章 串联式组合桩复合地基设计与工程应用研究 |
6.1 概述 |
6.2 工程基本概况 |
6.2.1 项目概况 |
6.2.2 工程地质条件 |
6.2.3 水文地质条件 |
6.3 串联式组合桩复合地基的设计方案 |
6.3.1 设计原则 |
6.3.2 技术标准 |
6.3.3 设计参数 |
6.4 现场试验 |
6.4.1 单桩竖向承载力试验 |
6.4.2 复合地基承载力试验 |
6.5 工程应用效果分析 |
本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间发表的学术论文和参与科研项目) |
(3)非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 三剪统一强度准则的发展及其应用 |
1.3 非饱和土本构模型的国内外研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容及创新点 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 创新点 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 非饱和土的三剪统一强度理论 |
2.1 概述 |
2.2 三剪统一强度理论 |
2.3 非饱和土三剪统一强度理论 |
2.3.1 单应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论 |
2.3.2 双应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论 |
2.4 非饱和土三剪统一强度理论的特征分析及真三轴验证 |
2.4.1 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析 |
2.4.2 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证 |
2.4.3 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析 |
2.4.4 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证 |
2.5 破坏应力比的推导 |
2.5.1 单应力变量法的三剪统一破坏比 |
2.5.2 双应力变量法的三剪统一破坏比 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于单应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型 |
3.1 概述 |
3.2 屈服函数 |
3.3 单应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型 |
3.3.1 屈服函数和塑性势函数 |
3.3.2 应变硬化规律 |
3.3.3 本构模型 |
3.4 单应力变量法非饱和土三剪统一本构模型的弹塑性刚度矩阵 |
3.4.1 弹性刚度矩阵 |
3.4.2 弹塑性刚度矩阵 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于双应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型 |
4.1 概述 |
4.2 双应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型 |
4.2.1 屈服函数和塑性势函数 |
4.2.2 应变硬化规律 |
4.2.3 本构模型 |
4.3 双应力变量法非饱和土三剪统一本构模型弹塑性刚度矩阵 |
4.3.1 弹性刚度矩阵 |
4.3.2 弹塑性刚度矩阵 |
4.4 本章小结 |
第5章 非饱和土三剪统一本构模型参数的确定 |
5.1 概述 |
5.2 试验方案 |
5.3 基本物理力学参数 |
5.4 非饱和土三轴试验结果及分析 |
5.4.1 基质吸力对土体应力应变关系的影响 |
5.4.2 净围压对土体应力应变关系的影响 |
5.5 抗剪强度参数 |
5.6 压缩参数及回弹参数 |
5.7 单应力变量法有效应力参数? |
5.8 参数汇总 |
5.9 本章小结 |
第6章 非饱和土三剪统一本构模型验证 |
6.1 概述 |
6.2 三维应力状态下的非饱和土弹塑性刚度矩阵 |
6.3 非饱和土的力学特性模拟与试验对比 |
6.4 本章小结 |
第7章 非饱和土力学特性的真三轴模拟 |
7.1 概述 |
7.2 非饱和土的真三轴实验模拟 |
7.2.1 单应力变量法 |
7.2.2 双应力变量法 |
7.2.3 单应力变量法和双应力变量法对比 |
7.3 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 非饱和土单应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图 |
附录二 非饱和土双应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)非湿陷性黄土地区不同成孔方式桩端后压浆灌注桩承载特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩试验研究现状 |
1.2.2 桩端后压浆提高灌注桩承载力机理研究现状 |
1.2.3 桩端后压浆灌注桩承载力计算方法研究现状 |
1.2.4 现有研究的不足 |
1.3 本文拟研究内容 |
第二章 桩端后压浆浆液作用机理 |
2.1 影响桩端压浆效果的因素 |
2.1.1 土体性质的影响 |
2.1.2 浆液的影响 |
2.1.3 浆液压力与压浆量的影响 |
2.1.4 桩身尺寸的影响 |
2.2 考虑压浆孔个数影响的浆液柱形渗流扩散机理 |
2.2.1 考虑压浆孔个数影响的浆液柱形渗流扩散模型 |
2.2.2 考虑压浆孔个数影响的浆液柱形渗流扩散影响因素分析 |
2.3 浆液的柱形压密作用机理 |
2.3.1 浆液的柱形孔扩张模型 |
2.3.2 浆液柱形压密作用对柱孔半径的影响分析 |
2.4 考虑浆液后期时变性的浆液劈裂上返作用机理 |
2.4.1 考虑浆液后期时变性的浆液劈裂上返模型 |
2.4.2 不同土体中浆液上返高度影响因素分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩现场静载试验 |
3.1 试验场地概况 |
3.2 现场静载破坏试验设计 |
3.2.1 现场静载破坏试验方案 |
3.2.2 桩身测试元件埋设 |
3.2.3 现场加载测试 |
3.3 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩试验结果分析 |
3.3.1 试验数据整理 |
3.3.2 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的荷载—沉降特性 |
3.3.3 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的侧摩阻力发挥特性 |
3.3.4 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的桩身轴力和桩端阻力发挥特性 |
3.4 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩极限承载力不同分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 桩端后压浆改善不同成孔方式灌注桩承载特性分析 |
4.1 桩端后压浆对桩基础的抬升作用 |
4.2 桩端后压浆灌注桩桩身残余应力的产生 |
4.3 桩身残余应力对桩端后压浆灌注桩承载特性的影响 |
4.3.1 桩身残余应力对不同成孔方式桩端后压浆灌注桩沉降的影响 |
4.3.2 桩身残余应力对桩端后压浆灌注桩侧摩阻力的影响 |
4.3.3 桩身残余应力对桩端后压浆灌注桩桩端阻力的影响 |
4.4 桩端后压浆提高不同成孔方式灌注桩承载力的机理分析 |
4.4.1 桩端后压浆对土体性质的影响 |
4.4.2 桩端后压浆对不同成孔方式灌注桩侧摩阻力的影响 |
4.4.3 桩端后压浆对不同成孔方式灌注桩桩端阻力的影响 |
4.4.4 桩端后压浆灌注桩桩端阻力与侧摩阻力的相互影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 桩端后压浆灌注桩侧摩阻力影响因素分析 |
5.1 侧摩阻力的影响因素 |
5.2 桩周土压力对侧摩阻力的影响 |
5.2.1 桩孔成孔后的缩孔模型 |
5.2.2 混凝土灌注对桩孔侧壁的压力 |
5.2.3 土体强度参数对桩周径向压力的影响分析 |
5.3 不同桩周夹层对侧摩阻力的影响 |
5.3.1 不同成孔方式所形成的桩周夹层特征 |
5.3.2 考虑桩周夹层影响的剪切位移模型 |
5.3.3 不同桩周夹层对侧摩阻力的影响 |
5.4 桩基础尺寸效应和土体深度效应对侧摩阻力的影响 |
5.4.1 桩基础尺寸效应对侧摩阻力的影响 |
5.4.2 土体深度效应对侧摩阻力的影响 |
5.5 侧摩阻力的软化和强化效应 |
5.5.1 侧摩阻力的软化效应 |
5.5.2 桩端后压浆灌注桩侧摩阻力的强化效应 |
5.6 本章小结 |
第六章 桩端后压浆灌注桩荷载传递特性分析 |
6.1 现有荷载传递模型 |
6.2 桩基础荷载传递特性模型 |
6.2.1 考虑侧阻软化和不考虑软化的桩侧非线性荷载传递模型 |
6.2.2 桩身混凝土的弹塑性模型 |
6.2.3 非线性桩端荷载传递模型 |
6.2.4 计算方法 |
6.3 单桩沉降影响因素分析 |
6.3.1 考虑侧阻软化的非线性荷载模型组合 |
6.3.2 不考虑侧阻软化的非线性荷载模型组合 |
6.4 不同荷载传递模型在不同成孔方式桩端后压浆灌注桩的应用 |
6.5 本章小结 |
第七章 不同成孔方式桩端后压浆灌注桩极限承载力计算 |
7.1 现有的桩端后压浆灌注桩承载力计算方法 |
7.2 考虑成孔方式影响的桩端后压浆灌注桩(摩擦桩)承载力计算方法 |
7.2.1 算例分析 |
7.3 本章小结 |
结论与展望 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)基于扰动状态理论的饱和黏性土三剪统一结构性本构模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 土体结构性的研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 三剪统一本构模型的发展 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 本文的创新点 |
第2章 三剪统一强度理论及扰动状态理论简介 |
2.1 概述 |
2.2 三剪统一强度理论及屈服准则 |
2.3 破坏应力比M的推导 |
2.3.1 采用等量代换法 |
2.3.2 采用坐标平移法 |
2.4 扰动状态概念的基本原理 |
2.4.1 相对完整状态 |
2.4.2 完全调整状态 |
2.4.2.1 概念介绍 |
2.4.2.2 修正剑桥模型来描述完全调整状态 |
2.4.3 扰动函数D |
2.4.4 扰动状态理论的特点 |
2.5 本章小结 |
第3章 饱和结构性土的扰动状态本构模型 |
3.1 概述 |
3.2 等量代换法 |
3.2.1 相对完整状态模型 |
3.2.2 完全调整状态模型 |
3.3 坐标平移法 |
3.3.1 相对完整状态模型 |
3.3.2 完全调整状态模型 |
3.4 扰动函数 |
3.5 扰动状态本构方程 |
3.6 饱和结构性土的本构模型 |
3.7 基于扰动状态理论的本构模型的三维化 |
3.8 结构性土本构模型的弹塑性刚度矩阵 |
3.8.1 弹性刚度矩阵 |
3.8.2 塑性刚度矩阵 |
3.8.3 弹塑性刚度矩阵 |
3.9 本章小结 |
第4章 基本土性参数及本构模型参数的确定 |
4.1 概述 |
4.2 常规三轴试验仪简介 |
4.3 土样的制备 |
4.3.1 原状土土样的制备及来源 |
4.3.2 重塑土土样的制备 |
4.4 基本土性参数的获取 |
4.4.1 土体各项物理力学指标的测定 |
4.4.2 土的抗剪强度指标的测定 |
4.5 结构性扰动状态本构模型参数的获取 |
4.5.1 相对完整状态模型参数的确定 |
4.5.2 完全调整状态模型参数的确定 |
4.6 扰动函数的参数ddvv,,,ZAZA的确定 |
4.6.1 参数vvZA , 的确定 |
4.6.2 参数ddZA , 的确定 |
4.7 本章小结 |
第5章 土的常规三轴实验、0K压缩实验 |
5.1 概述 |
5.2 江西红土-原状土和重塑土等向固结特性 |
5.3 常规三轴试验结果及分析 |
5.3.1 常规三轴不排水实验 |
5.3.1.1 原状土和重塑土应力应变关系对比 |
5.3.1.2 围压对应力应变关系的影响 |
5.3.2 常规三轴排水试验 |
5.3.2.1 原状土和重塑土应力应变关系对比 |
5.3.2.2 围压对应力应变曲线的影响 |
5.4 原状土的0K压缩实验 |
5.4.1 K_0压缩实验方案 |
5.4.2 K_0压缩不排水实验 |
5.4.3 K_0压缩排水实验 |
5.5 本章小结 |
第6章 结构性土的力学特性模拟 |
6.1 概述 |
6.2 三维应力状态下的弹塑性刚度矩阵 |
6.3 常规三轴试验模拟预测 |
6.3.1 不排水实验模拟结果 |
6.3.2 排水实验模拟结果 |
6.4 K_0压缩试验模拟 |
6.5 真三轴实验模拟 |
6.5.1 真三轴不排水实验模拟 |
6.5.2 真三轴排水实验模拟 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
(6)条形基础下斜坡地基极限承载力及影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 地基极限承载力的研究现状及进展 |
1.2.1 经典地基极限承载力理论 |
1.2.2 国内外主要研究成果 |
1.3 斜坡地基极限承载力的研究现状及进展 |
1.4 本文拟研究的主要内容 |
第二章 基于极限平衡与极限分析法的临坡地基极限承载力计算 |
2.1 基于极限平衡法的临坡地基极限承载力求解 |
2.1.1 基本假定 |
2.1.2 地基破坏模型 |
2.1.3 极限平衡法计算原理 |
2.1.4 计算结果及分析 |
2.2 基于极限分析法的临坡地基极限承载力求解 |
2.2.1 基本假定 |
2.2.2 极限分析法的理论基础 |
2.2.3 临坡地基极限承载力公式推导 |
2.3 承载力系数的讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于极限平衡与极限分析法的斜坡地基极限承载力计算 |
3.1 基于极限平衡法的斜坡地基极限承载力求解 |
3.1.1 基本假定 |
3.1.2 地基破坏模型 |
3.1.3 极限平衡法计算原理 |
3.1.4 计算结果及分析 |
3.2 基于极限分析法的斜坡地基极限承载力求解 |
3.3 承载力系数的讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于滑移线理论的临坡及斜坡地基极限承载力计算 |
4.1 土的极限平衡条件及微分方程 |
4.2 特征线方程 |
4.3 基于滑移线场理论的无重土地基承载力计算 |
4.3.1 水平地基极限承载力的Prandtl解验证 |
4.3.2 水平地基极限承载力的Terzaghi解验证 |
4.3.3 临坡地基极限承载力 |
4.3.4 斜坡地基极限承载力 |
4.4 滑移线的有限差分表达式 |
4.5 临坡地基的滑移线场 |
4.5.1 基本假定 |
4.5.2 边界条件 |
4.5.3 计算步骤 |
4.6 斜坡地基的滑移线场 |
4.7 基于滑移线场理论的有重土地基承载力计算 |
4.8 实例验证 |
4.8.1 临坡地基 |
4.8.2 斜坡地基 |
4.9 本章小结 |
第五章 临坡及斜坡地基极限承载力仿真分析 |
5.1 有限元计算模型 |
5.2 地基极限承载力的确定方法 |
5.3 模型验证 |
5.3.1 水平地基 |
5.3.2 临坡地基 |
5.3.3 斜坡地基 |
5.4 极限承载力及影响因素 |
5.4.1 临坡地基 |
5.4.2 斜坡地基 |
5.5 地基极限承载力等值线 |
5.6 本章小结 |
第六章 临坡地基离心模型试验研究 |
6.1 试验设备与测量技术 |
6.1.1 土工离心机 |
6.1.2 模型箱 |
6.1.3 加载系统 |
6.1.4 非接触位移测量系统 |
6.2 试验方案与试验模型 |
6.2.1 试验方案 |
6.2.2 试验模型 |
6.3 试验结果分析 |
6.3.1 临坡地基的变形破坏形态分析 |
6.3.2 临坡地基极限承载力影响因素研究 |
6.3.3 试验结果与理论计算结果的比较 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)岩石中间主应力效应及强度理论研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 岩石中间主应力效应试验进展 |
2 岩石强度理论研究进展 |
3 统一强度理论 |
3.1 岩石真三轴试验验证 |
3.2 统一强度理论在岩土工程中的应用 |
4 结语 |
(10)桩伴侣(变刚度桩)对直接基础与间接基础的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 桩伴侣的“发明路径” |
1.2.1 “桩前时代” |
1.2.2 改变桩身的横断面 |
1.2.3 狭义改变桩身的纵断面 |
1.2.4 在桩脚(桩的底端)上做扩大头 |
1.2.5 广义改变桩身 |
1.2.6 宏观上改变桩身 |
1.2.7 对竖向增强体“长相”的思考和启发 |
1.3 地基基础新的分类方法:直接基础和间接基础 |
1.4 本文的研究内容 |
第二章 对地基承载力的再认识以及桩伴侣对直接基础的优化 |
2.1 地基承载力研究综述和存在的问题 |
2.1.1 假设对数螺旋滑移线计算地基承载力的经典方法 |
2.1.2 基于对数螺旋滑移线假设的理论“扬弃” |
2.1.3 假设圆弧滑移线计算地基承载力的方法 |
2.1.4 思考讨论 |
2.1.4.1 滑移线形式是否可能因“弹性核”破裂而改变? |
2.1.4.2 绝对对称均匀体系的假设是否合理? |
2.1.4.3 (?)移线是否具有工程意义? |
2.1.4.4 (?)力对滑线上土剪应力的贡献能否被忽略? |
2.1.4.5 桩伴侣(变刚度桩)对直接基础地基破坏形式产生影响探讨 |
2.2 评价地基承载力新方法“等效偏心法”的推导过程 |
2.2.1 “圆弧滑动和向下冲剪”假设 |
2.2.2 直接基础所假设的圆弧滑移线 |
2.2.3 滑移线上土的极限平衡条件 |
2.2.4 滑移线上土的附加应力 |
2.2.5 滑移线上土的剪力对基底中心的抵抗力矩 |
2.2.6 矩倾覆力矩和地基基础承载力分析 |
2.3 “等效偏心法”与其他承载力计算方法的对比 |
2.4 桩伴侣“止沉”与“止转”的计算思路和基桩设置的讨论 |
2.4.1 桩伴侣“止沉”验算的计算思路 |
2.4.2 桩伴侣“止转”控制的计算思路 |
2.4.3 直接基础中基桩设置的探讨 |
第三章 间接基础存在的问题和引入“伴侣”的改进 |
3.1 间接基础的优点和缺点 |
3.1.1 间接基础的优点 |
3.1.2 间接基础的缺点 |
3.1.2.1 上部天然地基土承压能力难以利用 |
3.1.2.2 桩先于地基土趋向于极限状态 |
3.1.2.3 “负摩阻力”的不利影响难以消除 |
3.1.2.4 荷载-沉降曲线突变、陡降、非渐进破坏 |
3.1.2.5 应力最大的部位约束最小 |
3.2 复合桩基优化设计对间接基础改进的局限分析 |
3.2.1 复合桩基的应用范围有限 |
3.2.2 复合桩基的可靠度取决于天然地基 |
3.2.3 变刚度调平降低了个别安全度 |
3.3 褥垫层复合地基技术对间接基础改进的缺陷分析 |
3.3.1 地下室井坑破坏隔震 |
3.3.2 褥垫层模量影响隔震 |
3.3.3 反力“被平均”,基础既不经济又不安全 |
3.3.4 “流动补偿”导致垫层流失 |
3.4 与桩伴侣类似技术研究综述与对比分析 |
3.4.1 桩顶预留净空技术 |
3.4.2 桩端位移调节装置 |
3.4.3 桩帽(桩头部扩大) |
3.4.4 基桩的防震构造 |
3.4.5 减震隔震的其他类似技术 |
3.4.5.1 自回复跷动减震结构 |
3.4.5.2 柔性桩隔震消能体系 |
3.4.5.3 承台与桩的柔性连接结构 |
3.4.6 桩身局部缓冲的其他类似技术 |
3.4.6.1 结构灌浆桩-套筒连接 |
3.4.6.2 桩“扣眼”(Buttonholed) |
3.4.6.3 桩“套袖”(Sleeved Pilc) |
3.5 桩伴侣对间接基础改进方式的探讨 |
3.5.1 不改变间接基础属性的改进方式 |
3.5.2 将间接基础改造为直接基础改进方式 |
第四章 竖向荷载作用下桩伴侣工作性状研究 |
4.1 基于计算不收敛准则的桩伴侣极限承载力有限元分析 |
4.1.1 计算模型 |
4.1.2 计算结果和分析 |
4.1.3 数值模拟“止沉”理论的拐点 |
4.2 桩伴侣竖向承载计算初探 |
4.2.1 刚柔桩复合地基静载荷试验时设置伴侣对桩土应力比的影响 |
4.2.2 桩伴侣的直接基础承载力公式 |
4.2.3 桩伴侣承载力公式的试验例证 |
4.3 桩伴侣安全度评价初探 |
4.3.1 桩伴侣整体承载力安全系数推导 |
4.3.2 土与桩利用系数的讨论 |
4.3.3 建筑工程抗震减灾对策的思考 |
4.4 桩伴侣沉降量研究初探 |
4.4.1 直接原位土压板试验确定平均沉降 |
4.4.2 伴侣桩静载荷试验复核承载力和平均沉降 |
4.4.3 以“整体倾斜”极限状态计算各桩的桩顶标高 |
4.5 桩伴侣在处理基桩缺陷事故中的“应用”一例 |
第五章 水平荷载作用下桩伴侣工作性状研究 |
5.1 研究基桩水平承载性状和概念抗震的重要性 |
5.1.1 日本国对低承台桩基震害的认识和实例 |
5.1.2 关于桩是否承担水平力的讨论 |
5.1.3 引入非典型高承台桩基的概念 |
5.2 非典型高承台桩基与带伴侣的桩工作性状比较 |
5.2.1 计算模型 |
5.2.2 计算结果和分析 |
5.2.2.1 模拟非典型高承台桩基状况之一:改变承台和地基土间摩擦系数 |
5.2.2.2 模拟非典型高承台桩基状况之二:改变桩身范围土弹性模量的比较 |
5.2.3 规范对非典型高承台桩基的考虑 |
5.2.4 本节结论 |
5.3 水平荷载作用下带伴侣的桩工作性状数值分析 |
5.3.1 计算模型 |
5.3.2 计算结果和分析 |
5.3.2.1 低承台桩基桩径变化的比较 |
5.3.2.2 伴侣直径变化的比较 |
5.3.2.3 桩顶与承台构造形式变化的比较 |
5.3.2.4 褥垫层与伴侣的比较 |
5.3.2.5 伴侣高度变化的比较 |
5.3.3 本节结论 |
5.4 伴侣与承台工作性状的的初步分析 |
5.4.1 承台工作性状的比较与分析 |
5.4.1.1 水平荷载方向的应力和位移比较 |
5.4.1.2 竖向荷载方向的应力比较 |
5.4.1.3 总体应力强度比较 |
5.4.2 伴侣工作性状的比较与分析 |
5.4.2.1 水平荷载方向的应力和位移比较 |
5.4.2.2 第一主应力S1比较 |
5.4.2.3 总体应力强度比较 |
5.4.2.4 剪应力比较 |
5.4.2.5 竖向荷载方向的应力比较 |
5.4.3 伴侣与承台之间的工作性状综合比较与分析 |
第六章 结论和今后的研究方向 |
参考文献 |
附录1:桩头的箍与带箍的桩 |
附录2:一种改变桩受力状态的方法 |
攻读博士期间主要科研成果及发表的文章 |
致谢 |
附件 |
四、用统一强度理论求岩基极限承载力(论文参考文献)
- [1]基于统一强度理论的岩石动态损伤模型研究[D]. 胡学龙. 北京科技大学, 2020(06)
- [2]串联式组合桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究[D]. 郭尤林. 湖南大学, 2019
- [3]非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型研究[D]. 章志荣. 南昌大学, 2019(02)
- [4]非湿陷性黄土地区不同成孔方式桩端后压浆灌注桩承载特性研究[D]. 张利鹏. 长安大学, 2018(01)
- [5]基于扰动状态理论的饱和黏性土三剪统一结构性本构模型研究[D]. 陈晓宇. 南昌大学, 2017(02)
- [6]条形基础下斜坡地基极限承载力及影响因素研究[D]. 蒋洋. 长安大学, 2015(02)
- [7]岩石中间主应力效应及强度理论研究进展[J]. 张常光,赵均海,杜文超. 建筑科学与工程学报, 2014(02)
- [8]Hoek-Brown强度准则研究进展与应用综述[J]. 朱合华,张琦,章连洋. 岩石力学与工程学报, 2013(10)
- [9]中间主应力效应下隧洞围岩弹塑性的统一分析[J]. 孙江涛. 公路与汽运, 2013(04)
- [10]桩伴侣(变刚度桩)对直接基础与间接基础的优化研究[D]. 薛江炜. 太原理工大学, 2013(02)