强度理论效应对岩土工程结构分析的影响

强度理论效应对岩土工程结构分析的影响

一、强度理论效应对岩土工程结构分析的影响(论文文献综述)

王延凯[1](2021)在《局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析》文中提出随着城市化进程的加速推进,地下空间的开发空前绝后,基坑支护变成必不可少的一部分,其中桩锚支护结构的地下围护结构尤为常见,可适用于多种土质,并具有良好的变形控制性能。目前对于桩锚支护结构的理论研究和模拟分析趋于成熟,而周边环境的影响少有研究,需要进一步考虑。本文围绕基坑周边的局部荷载展开,通过理论公式改进和数值模拟分析的方式研究了局部荷载作用下桩锚支护结构的受力和变形、整体稳定性,以及相关参数对支护结构变形的敏感性程度,除此之外,优化了局部荷载作用下的支护桩桩间距,并结合稳定安全系数得出坑外局部堆载限值。具体内容如下:(1)归纳整理了深基坑桩锚支护结构的工作机理和变形计算方法,分析了局部荷载作用下支护结构上的非线性水平附加应力,以此建立支护桩的挠曲微分方程,借助有限差分法来实现支护桩内力及位移求解,同时将工程实例的数值模拟结果与计算结果对比,验证了改进方法的合理性。除此之外,分析了桩-土之间形成的桩后土拱,明确了局部荷载下的支护结构所形成的土拱需考虑三个主应力同时作用,故选用了统一强度理论作为破坏准则,通过几何关系和强度条件得出合理桩间距的计算方法,代入工程实例数据,结合优化结果和支护结构变形控制指标验证了计算方法的适用性,可为同类特征支护结构设计提供参考依据。(2)基于基坑整体稳定性分析方法,分析了局部荷载作用下土体受力特征,将局部荷载影响转化为滑移面上土体应力状态的变化,借助附加应力法和理正软件所得危险滑移面进行整体稳定安全系数的求解,结合工程实例进行模拟验证,将所得结果差异进行分析,说明了改进方法的可行性,而后通过安全系数和折减因子的关系引入地基承载力特征值的概念,根据坑外地基承载力特征值变化曲线与坑外局部荷载强度曲线相对位置,确定了坑外局部堆载限值,为基坑支护方案评价提供参考。(3)通过控制变量法和数值分析软件将诸多参数对桩锚支护结构变形影响规律进行分析,分析了局部荷载三要素、支护桩桩径、桩间距、锚索预应力和锚索入射角对支护结构的最大水平位移和桩顶水平位移的影响规律,进而通过改进的灰色关联法计算七个参数对支护结构两个变形特征值的关联度,综合分析表明:桩间距和局部荷载强度的敏感性较高,锚索预应力和局部荷载距坑边距离的敏感性较低。

孙威[2](2021)在《考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法研究》文中研究表明平面形状复杂、长深比较小的深基坑工程空间效应显着,支护结构变形和内力沿着基坑走向往往存在差异,目前基坑工程设计时通常将支护结构的变形和内力简化为平面应变问题进行计算,不能反映空间效应和分区段施工过程对基坑整体性状的影响。基于荷载-结构法的支护结构分析方法通常基于平面土压力假定,不能考虑支护结构不均匀变形引起的土压力水平向重分布。为此,本文从两方面展开研究:(1)研究支护结构不均匀变形引起的土压力水平向重分布规律;(2)研发考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法。主要工作及创新性成果如下:1.自主研发了可精确测量活动板位移与土压力大小的活动板试验箱装置,为研究土压力水平向重分布规律提供有效的试验手段。2.随着活动板位移、活动板宽度及竖向荷载的增加,活动板及不动板土压力合力增量的绝对值均不断增大。当活动板位移达到活动板宽度的0.005倍时,近似认为松弛区土体进入塑性屈服状态,活动板位移的增加不再引起土压力的水平向重分布,活动板及不动板的土压力合力保持不变。3.基于室内试验结果,对土压力水平向重分布机理进行了分析,提出不动板土压力水平向重分布标准计算模型和活动板土压力增量标准计算模型,并将距离活动板0~6.0倍活动板宽度作为土压力水平向重分布的主要影响范围。4.基于提出的土压力水平向重分布标准计算模型,研发了考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法。创建“弹簧-梁”边界模型,可实现考虑土压力水平向重分布影响的支护结构空间计算。对于需要考虑支护结构空间相互作用的特殊工程问题,该方法可以在保持总土压力不变的条件下,得到比平面简化计算等方法更为真实的计算结果。5.基于Visual C++研发了具有自主知识产权的基坑支护结构三维有限元软件3D-RSFES。3D-RSFES软件以空间支护结构作为分析对象、以土压力作为外荷载,采用“空气单元法”和全量法,可实现对基坑分区段施工全过程的三维分析。3D-RSFES软件具有多种土压力计算模式,可采用“弹簧-梁”边界模型实现考虑土压力水平向重分布影响的支护结构空间计算。

于旭光,郑宏[3](2021)在《考虑渗流影响的幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性新解》文中研究说明合理的强度准则在幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性分析中十分重要。为了得到适合该模型的强度准则,首先对4种常用岩土材料强度准则进行归纳总结,进而得到平面应变统一线性方程;然后考虑渗流影响,推导了幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩处于塑性区、幂强化区时的应力、位移及塑性区半径的统一解;最后探讨了强度理论效应、幂强化参数和孔隙水压力对圆形隧洞围岩弹塑性分析的影响。研究结果表明:圆形隧洞围岩强度理论效应显着,经与有限元分析对比,应推荐使用Mogi-Coulomb准则、统一强度理论(b=1/2,c=0)准则、统一强度理论(b=1,c=0)准则;其次可使用内接圆DP2准则、等面积圆DP4准则,不建议使用内切圆DP3准则、Mohr-Coulomb准则,谨慎使用外接圆DP1准则、统一强度理论(b=1,c=1)准则;幂强化参数中幂强化系数m值对塑性区半径无影响,而塑性区位移随m值减小而增大,围岩塑性区半径和位移均随幂强化指数n值增大而增大;塑性区半径、径向应力和切向应力峰值均随孔隙水压力增大而增大。研究结果可为应变强化效应较强的圆形隧洞围岩支护设计提供重要的理论依据。

折海成[4](2020)在《页岩井壁多因素扰动细观损伤特性及稳定性研究》文中进行了进一步梳理页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。我国页岩气储量丰富,居全球第一,有必要加大页岩气的勘探开发力度。但是,页岩地层在钻井过程中频繁发生井壁失稳、井下故障和复杂,严重影响了页岩气勘探开发。引发页岩地层井壁失稳因素包括复杂的井壁围岩地质环境和应力状态以及页岩层理/裂缝十分发育,还包括钻井施工过程对井壁围岩产生如开挖应力卸荷、地层热交换、页岩水化和钻井施工动力等多方面扰动。本文以涪陵气田焦石坝地区龙马溪组地层为例,综合运用分析测试、仿真计算、模拟实验、理论分析等手段,考察了龙马溪组页岩试样矿物成分、岩心岩貌和层理结构对页岩力学性能的影响;研究了页岩气井钻井施工过程中扰动因素如何引起井壁应力状态变化和岩石力学强度劣化,明确了试样表面和内部孔隙和裂缝的发育与扩展演化规律;建立了页岩扰动统计损伤模型和损伤本构模型,及井壁围岩抗剪和抗拉破坏准则,可以预测井壁围岩的坍塌压力和破裂压力,为石油企业提供井壁失稳预警,实现钻井全周期内安全平稳的钻进提供理论指导。取得的主要研究成果如下:(1)通过采用扫描电镜、图像数字化分析软件和核磁共振等现代微细观测试技术,提出了一种按照dmax/dmin比值分类考察试样表面孔隙和裂缝演化扩展发育和以T2能谱与孔径分类考察试样内部孔隙和裂缝演化扩展发育的损伤定量化方法,并利用T2能谱信号强度推导出试样孔隙率计算公式。并将系统研究了钻进施工过程中动力冲击扰动、应力卸荷扰动、地温传递扰动和页岩水化扰动后的页岩试样表面和内部微细观孔隙和裂缝的损伤演化特性,可以揭示页岩受各种扰动微细观损伤的深层机理。(2)通过理论分析、力学推导和计算仿真的方法,分别分析了由机械钻井破岩、钻柱振动碰摩、地层应力卸荷、地层温度热传递和页岩水化等因素扰动下的井壁上的附加应力场分布规律。并结合室内模拟试验,考察动力冲击扰动、应力卸荷扰动、热传递扰动和页岩水化扰动后的试样表面和内部不同类型的孔隙和裂缝所占比例变化规律,研究试样微细观孔隙和裂缝的发育与扩展演化规律,揭示了各种扰动损伤宏观力学机理:动力冲击扰动损伤属于动剪切力扰动,损伤演化行为是以中、大优势孔隙的剪切错动扩展为主;应力卸荷扰动损伤是属于静剪切力扰动,损伤演化行为也是以中、大优势孔隙的剪切错动扩展为主,且具有扰动集聚区;热传递扰动损伤是属于体缩拉伸致裂,产生张拉裂痕为主,损伤演化行为是以整体微、中、大孔隙都有扩展发育,没有优势孔隙和局部化效应;页岩水化扰动损伤属于体积膨胀挤拉致裂,损伤演化行为是以微小孔隙发育和扩径为主。(3)基于各因素扰动后页岩试样体变和力学性质的劣化响应,采用连续损伤理论和强度统计理论相结合,以体积膨胀率作为考察变量,建立了页岩各因素扰动统计损伤模型。在某一种因素扰动作用后,再通过三轴压缩试验继续讨论页岩加荷作用下的损伤劣化规律,本文以动力扰动和加荷下岩石的总损伤变量代入到损伤本构方程,建立了基于Drucker-Prager损伤准则的页岩动力扰动-加荷耦合统计损伤模型和统计损伤本构模型。(4)将地层影响因子和总扰动损伤变量代入Mohr-Coulomb强度准则和抗拉强度准则,建立了考虑多因素扰动损伤井壁围岩抗剪切破坏准则和抗拉破坏准则,可以确定井壁围岩的坍塌压力、破裂压力计算模型,以及井壁失稳预警系统,为石油企业技术应用提供理论指导。

杨天翼[5](2020)在《非饱和季冻土抗剪强度研究及其工程应用》文中研究表明处于季冻区的土一般处于冬冻夏融的非饱和状态。常温下非饱和土相较饱和土获取其抗剪强度指标较为困难。此外在季冻区冬季,地表以下数米范围内土处于冻结状态,冻结后土的抗剪强度及其指标较冻结前均有很大变化。越冬基坑由于土的冻胀可能对其产生安全隐患。基于此,本文通过在常温及负温条件下进行的非饱和土三轴压缩实验获得的实验数据进行分析、拟合及以实际工程为依托对不同温度下深基坑进行数值模拟分析,主要成果如下:一、使用Geo-Experts压力板仪测量试样土-水特征曲线并从文中给出的三种土-水特征拟合曲线的拟合结果中可知Fredlund&Xing模型对实验数据拟合效果最好;各拟合模型获得的非饱和土物理参数与实际值较为一致。二、根据非饱和土三轴压缩实验结果可知:在基质吸力一定时非饱和土抗剪强度随围压的增加而增加;在围压一定时,非饱和土抗剪强度随基质吸力的增加而增加现象明显。在基质吸力为57k Pa时,基于孔隙体积与质量分布的两种分形模型的非饱和土抗剪强度公式对实验值预测效果较好,但随着基质吸力的增加,预测效果越来越差(基质吸力为400k Pa时预测偏差略有减小,可能由于原状土土性不稳定造成的),预测值普遍小于实验值,且两种分形模型预测效果差距很小。采用基于两种分形模型的统一有效应力的抗剪强度理论对实验结果预测时更加准确,大部分实验值比预测值大或相近。为了弥补高基质吸力下预测效果不佳这一不足,给出了与基质吸力或含水率相关的拟合曲线。三、根据非饱和冻土三轴压缩实验结果可知:较小围压对冻土应力-应变曲线影响不大。当围压与基质吸力一定时偏应力随温度的降低而增大;当温度与围压一定时偏应力随基质吸力减小而增大。相同体积含水量下,随着温度的降低,冻土粘聚力逐渐增加,冻土内摩擦角逐渐降低;相同负温条件下,随着体积含水量的降低,冻土粘聚力逐渐降低;冻土内摩擦角逐渐增加。在干密度一定时体积含冰量与非饱和冻土抗剪强度指标具有很强的线性关系。四、数值模拟的结果表明:在基坑周边超载不变的情况下,随着温度的降低,基坑周边沉降逐渐减小;从基坑底面隆起模拟结果得出当温度下降为0°C时,基坑底面土的冻胀是隆起现象的主要因素。当温度持续下降至-15°C,由于超载的大幅削弱导致隆起小幅回弹。由于土的冻结作用,导致桩水平位移、最大剪力、最大弯矩均随着温度的降低而增加,这是土冻胀效果的体现。将规范给出的基坑变形监测报警值与模拟值进行比较,得出在模拟工况下基坑隆起是监测的重点。

张思展[6](2020)在《考虑深层渗滤效应的水泥浆液渗透扩散机理研究》文中提出在卵石层、砂层等地层的水泥浆液注浆加固工程中,浆液多以渗透形式进行扩散。浆液扩散区的深层渗滤效应广泛存在于多孔介质水泥浆液渗流过程,土体骨架对运移扩散中的水泥颗粒产生阻挡滤过作用,部分水泥颗粒被土颗粒骨架阻挡,多孔介质孔隙堵塞,导致注浆过程中渗流压力和注浆流量等关键注浆扩散参数产生较大的变化,并最终影响注浆效果。考虑深层渗滤效应的水泥浆液渗透扩散机理研究具有较大研究价值和工程应用价值。本文利用理论研究、室内模型试验等手段开展了水泥浆液渗透扩散方面的研究。主要研究内容和成果如下:(1)通过渗透试验获得试验土体的渗透系数;通过GDS三轴试验获得了土体的抗剪强度指标。对试验所用的两种水泥(P.(40)42.5普通硅酸盐水泥和SC超细水泥)开展粘度试验,得到水泥浆液在不同水灰比下的流变及水化性能,并为注浆试验的渗滤效应研究提供分析基础。(2)建立了水泥浆液在多孔介质中球形扩散深层渗滤效应理论,分别分析了深层渗滤效应下注浆时间、浆液注入速度等参数对土体孔隙率、水泥浆液颗粒体积分数、浆液压力以及注浆结石体强度的影响规律。(3)开展渗透注浆模型试验,两种水泥浆液的注浆试验分别发生表层及深层渗滤效应现象,渗滤效应的类型以及显着程度不能仅依据注浆材料及被注介质颗粒级配一个因素进行分析,还需要综合考虑其浆液实际的水化及流变性能等因素。(4)开展EDTA二钠滴定试验对普通硅酸盐水泥浆液注浆结石体的水泥含量进行测定。水泥颗粒质量含量理论值与试验值相差11.6%~23.6%,两者较吻合。渗透注浆过程土体孔隙率变化与水泥浆液颗粒含量变化是注浆同一过程的两个方面,土体的孔隙率变化规律能较好地解释渗滤效应下水泥浆液颗粒的滤出机制。(5)开展注浆结石体强度试验。注浆结石体的加固强度随着浆液扩散距离的延长而衰减。水灰比越小时,其强度的衰减率越大。深层渗滤效应下注浆结石体加固强度理论与试验值相差-16.5%~25.2%,两者吻合程度较好。

刘洪伏[7](2020)在《邯郸强膨胀土三向膨胀特性及强度试验研究》文中研究表明膨胀土由于其特有的胀缩性、裂隙性及超固结性,在自然环境和人类活动的影响下常发生胀缩变形、裂隙发育和强度劣化,从而给膨胀土地区的建筑物及边坡设施等带来潜在危害。研究膨胀土的膨胀特性和强度特性,为更好地进行膨胀土地区的基础建设及防治膨胀土危害等实际工程问题具有重要意义。本文以邯郸强膨胀土为研究对象,通过一系列的三向膨胀试验和直接/三轴剪切强度试验,分析膨胀土三向膨胀特性和强度特性,为膨胀土边坡稳定性分析及非饱和膨胀土强度理论研究提供参考。主要研究内容及结论如下:(1)通过对不同初始条件(含水率、干密度)及外部因素(温度、干湿循环、改性)扰动下的邯郸强膨胀土进行三向膨胀力特性试验研究,分析不同初始条件及因素影响下膨胀土的三向膨胀力变化规律。结果表明:竖向膨胀力大于水平向膨胀力,存在各向异性,干密度越大,各向异性更明显;三向膨胀力都在50个小时前稳定,稳定时间随着干密度增加而延后;三向膨胀力随着初始含水率增加呈线性下降,随着干密度增加呈指数递增,随着干湿循环次数增加而逐渐下降;温度升高使得干密度较大的土样三向膨胀力下降更显着;温度改变对不同混合溶液改性下的邯郸膨胀土的膨胀力影响不一致;经过混合溶液改性后的邯郸膨胀土的竖向膨胀力都减小;经过0.8%PVA(聚乙烯醇)+5%KCl(氯化钾)的混合溶液改性,改性后添加0.6%聚丙烯纤维后的土样竖向膨胀力降低效果更好。(2)对邯郸强膨胀土进行单向有侧限微变形的三向膨胀试验研究,探究不同初始条件下的三向膨胀力及膨胀力折减的变化规律;基于柔性护坡下膨胀土单向变形膨胀力衰减作用,探究柔性护坡下微变形膨胀力折减的边坡稳定性。结果表明:单向微变形下,三向膨胀力有相同的减小趋势;相同干密度下,不同初始含水率的竖向膨胀力随着单向变形率增加其膨胀力下降趋势不同,初始含水率越小,其下降更迅速,而不同初始含水率的水平左右向膨胀力随变形率增加其下降趋势相同;相同初始含水率,不同干密度的三向膨胀力随着单向变形率的增加其下降趋势一致,下降趋势与干密度呈正比;膨胀力衰减率和折减系数的下降趋势与变形率成反比。考虑柔性护坡膨胀变形以及膨胀力折减,给出考虑膨胀力的边坡稳定性表达式,验证膨胀力对边坡稳定性有影响,通过计算分析得出考虑膨胀力折减后的边坡稳定性更高,柔性护坡较刚性护坡更安全。(3)对邯郸强膨胀土进行单向无侧限变形的三向膨胀试验,研究膨胀土单向无侧限遇水时三向膨胀力和单向膨胀变形的变化规律,分析无侧限条件下膨胀力的衰减规律。结果表明:三向膨胀力都随着时间逐渐增加到极限后缓慢减小直到稳定;单向变形量随着时间逐渐增长直到稳定。由于水平左右向无侧限,因此水平左右向的极限膨胀力最低,初始含水率接近21%时,膨胀力最大;干密度越大,膨胀变形稳定所需要的时间越长;膨胀前期,干密度越小膨胀变形更迅速;变形量与初始含水率呈反比,与干密度呈正比;单向无侧限时,与零变形三向膨胀力相比,竖向膨胀力的衰减率与干密度呈线性增长关系,水平左右向膨胀力的衰减率随干密度增加而下降;三向膨胀力的衰减率都随着初始含水率增加先下降后上升,在初始含水率接近21%时膨胀力衰减率达到最低。(4)通过对不同初始条件(初始含水率、干密度)及外部因素(干湿循环)扰动下的邯郸强膨胀土进行三轴剪切试验及直接剪切试验,研究不同初始条件及因素影响下膨胀土的抗剪强度变化规律;探究膨胀力在非饱和膨胀土抗剪强度理论公式中的作用。结果表明:邯郸强膨胀土的三轴剪切应力应变曲线都为应变软化型,峰值强度与干密度呈指数关系,与初始含水率呈反比;第一次干湿循环后邯郸膨胀土的抗剪强度下降显着。直接剪切试验邯郸强膨胀土的粘聚力与干密度呈正比,接近最佳含水率时最大,其吸附强度与粘聚力存在相同的规律。得出非饱和膨胀土由吸力所引起的内摩擦力(吸附强度)与膨胀力之间的关系;在非饱和膨胀土的抗剪强度理论公式中引入膨胀力,通过膨胀力表征吸附强度,给出非饱和邯郸膨胀土的抗剪强度理论公式,为邯郸膨胀土地区基础建设中计算土体抗剪强度提供参考。

王龙[8](2019)在《非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究》文中认为边坡稳定性问题是土力学中的经典问题之一,如何对边坡安全性进行准确和可靠的评估一直是岩土工程师们关注的重点。到目前为止,对边坡稳定性的研究大部分是基于二维方法,边坡三维稳定性方面的研究工作还相对较少。我国大部分地区处于干旱或半干旱地区,土中吸力对边坡稳定性的影响引起研究者们广泛的关注。但是,对非饱和土边坡稳定性的研究大多是基于二维极限平衡法或有限元分析法,目前非饱和土边坡三维稳定性极限分析方面的研究工作还相对较少。本文立足于塑性极限分析上限法,针对非饱和土质边坡稳定性问题开展了一系列研究。提出了一种基于高斯散度定理的半解析方法,对饱和及非饱和土边坡二维和三维以及复杂条件下的稳定性问题进行了研究,为解决非饱和土边坡稳定性问题提出了新的方法以及理论依据。本文主要研究内容如下:1)对不同破坏形式(坡趾、坡面和坡底破坏形式)和不同边坡形状(凹型和凸型)下二阶土质边坡的三维稳定性进行研究,通过将二阶边坡退化至单阶边坡,并与已有的计算结果对比,证明了开发程序的合理性和有效性。通过参数分析,研究了二阶边坡不同破坏形式、深度系数和边坡形状对其稳定性和临界滑动面的影响,并给出广泛参数范围内的边坡稳定性图表,以便在工程中使用。2)基于极限分析上限原理,采用对数螺旋破坏机构并考虑吸力对表观粘聚力、湿单位重度和张力裂缝的影响,对一维稳定入渗条件下含张力裂缝非饱和土边坡的二维稳定性进行研究。提出一种简化方法计算非饱和土重所做外部功率,该方法可有效地处理非饱和土单位重度沿深度非线性变化的特性,并与已有结果对比验证了该方法的合理性。对吸力和张力裂缝对边坡稳定性的影响进行参数分析,并举例说明了稳定入渗条件以及裂缝中水对边坡稳定性的影响。3)对一维稳定入渗条件下非饱和土陡坡和缓坡的三维稳定性进行研究。基于高斯散度定理,提出一种分层总和计算方法计算非饱和土表观粘聚力的内部能量耗散率,和一种基于旋转体体积积分的简化计算方法计算非饱和土重所做的外部功率。系统地研究了土体划分层数对分层总和法使用的影响,并与已有结果对比验证了该方法的合理性和有效性。通过大量的参数分析,系统地研究了吸力、土体类型、渗流条件、地下水位和地震荷载对边坡稳定性的影响。4)将分层总和法和简化计算法扩展至含裂缝三维非饱和土边坡,研究了含裂缝非饱和土边坡的三维稳定性以及土体划分层数对计算结果的影响。通过大量的参数分析,系统地研究了稳定入渗条件、裂缝深度及裂缝中填充水对边坡稳定性和临界滑动面的影响。5)针对水位快速下降后部分非饱和土边坡的三维稳定性问题,提出一种新的分层总和方法,可考虑滑坡土体内水位变化对边坡稳定性的影响。采用该分层总和法计算非饱和土层中土体重力所做的外部功率和毛细粘聚力引起的能量耗散率,通过参数分析研究了土体划分层数对分层总和法使用的影响。与已有结果的对比分析表明该方法在评估水位快速下降后部分非饱和土边坡稳定性方面是合理和有效的。通过参数分析和案例分析研究了孔隙水压力系数、滞后效应以及三维效应对部分非饱和土边坡稳定性和临界滑动面的影响。6)针对抗滑桩加固非饱和土边坡的三维稳定性问题,将Ito和Matsui的桩侧力理论扩展至非饱和土中,提出一种局部分层总和方法,可考虑滑动土体中水分含量变化对桩加固效应的影响。与现有结果的对比分析表明该方法是有合理性和效性的。通过大量的参数分析,研究了吸力、抗滑桩设计参数(桩位和桩距)和三维效应对桩加固非饱和土边坡稳定性的影响。7)将地震荷载等效地视为作用于滑动土体质心均匀分布的惯性力,采用提出的分层总和法研究了地震荷载对非饱和土缓坡三维稳定性的影响。采用局部分层总和法研究了水平地震荷载对抗滑桩加固后非饱和土边坡三维稳定性的影响。与现有结果的对比分析表明,本文提出的方法在评估非饱和土边坡三维抗震稳定性方面同样是有效的。8)针对部分非饱和土天然边坡的三维稳定性问题,提出了一种斜分层总和法,可考虑水位变化、土中吸力和三维效应对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响。将该斜分层总和法应用于球形滑动机构中,并与基准解比较验证了该斜分层总和法的有效性。通过参数分析研究了吸力、三维效应、水位变化、孔隙水压力和地震荷载对天然边坡稳定性的影响。

王彩蒙[9](2019)在《超载下桩锚支护基坑的受力与变形分析》文中研究指明近些年来,在高度现代化的城市建设中,环境越来越复杂,邻近既有建筑物、地下管线的基坑工程越来越多,变形控制越来越严格,由于对基坑周边既有建筑物考虑不周,设计不合理,引起的基坑垮塌事故屡见不鲜。因此,对邻近建筑物基坑,尤其是对邻近浅基础建筑物基坑的受力变形研究显得十分重要。本文依托北京高碑店村某配套公建桩锚支护基坑工程,考虑到基坑东侧5m处存在浅基础建筑物超载的情况,主要进行了以下几方面的工作:运用在基坑工程中应用广泛的FLAC3D软件,建立了三维数值分析模型,分析了基坑支护结构和周边地表受力变形规律;分析了阴角效应的影响范围并对此范围内的支护结构提出了优化设计;基于统一强度理论提出了一种新的支护桩桩间距计算方法。本文主要研究成果如下:(1)随着基坑开挖深度的加大,桩身水平位移、弯矩、锚索轴力逐渐增大;桩身水平位移最大值位置由桩顶逐渐向下移动;桩身弯矩曲线呈“弓”字型,最大正负弯矩位置有所下移,最大正弯矩小于最大负弯矩绝对值;锚索轴力在自由段最大且基本无变化,在锚固段迅速减小。超载条件下,桩身水平位移、弯矩、锚索轴力远大于无超载时。(2)随着支护桩桩径、弹性模量的增大,桩身水平位移迅速减小,同时水平位移最大值位置逐渐由中上部转移到顶部;桩身弯矩逐渐增大,最大正弯矩位置不变,最大负弯矩位置有所下移,桩身弯矩由两个零值点变成一个零值点。支护桩插入比从0.2增加到0.4,桩身水平位移、弯矩有明显减小,此后继续增加支护桩插入比,桩身水平位移、弯矩几乎没有变化。坑顶有无超载,桩身水平位移、弯矩变化规律相同,数值相差较大。(3)超载条件下,基坑地表附加沉降呈“凹槽”状分布,2倍开挖深度范围之内较大,之外几乎为零。开挖深度和支护桩插入比的变化对地表附加沉降影响不大,支护桩桩径和弹性模量对地表附加沉降影响较大。(4)有无超载条件下,阴角效应使一定范围内的冠梁及腰梁水平位移、锚索轴力、地表附加沉降均有不同程度的减小,因此,可以利用阴角效应对支护结构进行优化设计,节省造价。(5)引入统一强度理论提出一种新的支护桩桩间距计算方法,该方法可以考虑中间主应力的影响,比传统的摩尔库伦强度理论更加合理。

张哲[10](2019)在《蒙内铁路膨胀土路堑边坡失稳机理及防护措施研究》文中提出肯尼亚蒙内铁路在蒙巴萨地区以深路堑的形式穿越了大面积的膨胀土地段;该地区膨胀土的工程特性研究成果不多,同时缺乏这类路堑边坡失稳机理的研究成果,使得桩板墙等防护结构的设计方案较为保守;因此,有必要开展该地区膨胀土的工程特性、路堑边坡的失稳机理以及桩板墙结构的优化设计等专门研究。论文首先通过现场调研,研究了该地区膨胀土边坡的失稳特征,分析了防护结构的设计特点;其次,通过室内土工试验和现场人工降雨试验,探究了膨胀土的膨胀特性、抗剪强度特性以及降雨入渗对边坡内部土水状态的影响特性,并分析了各特性对边坡稳定性的影响;结合以上研究,综合分析了边坡失稳的诱发因素,揭示了膨胀土路堑边坡的失稳机理;最后,采用Midas-GTS有限元软件建立了桩板墙三维数值仿真模型,仿真分析了桩板墙结构在不同时期的受力及变形特征。此外,基于正交试验设计方法,优化了桩板墙防护结构的设计参数。通过上述研究,主要得出以下结论:(1)该地区膨胀土边坡的失稳具有季节性、浅层性、裂隙性和渐进性的特征;以上特征的出现与该地区雨季、旱季分明的气候特点以及土体本身的膨胀特性、抗剪强度特性密切相关。(2)该地区膨胀土本身所具有的膨胀潜势越大,则土体膨胀稳定时的膨胀量也相应越大,且土体膨胀稳定时的膨胀率与其本身的干密度、含水率以及上覆荷载之间具有线性相关性。(3)该地区膨胀土的抗剪强度随其自身含水率的增加、干密度的减小和干湿循环次数的增加而降低,其原因分别与分子间作用力的减弱、土体吸力的减小以及土体裂隙的开展所导致的土颗粒间胶结力的丧失有关。(4)降雨对边坡土体的影响深度约为2m;在此范围内的土体会因吸水而发生体积的膨胀变形和抗剪强度的降低。以上影响将使得边坡的稳定性下降。(5)膨胀土路堑边坡失稳破坏的诱发因素主要有三个,分别是:裂隙的出现和发展、风化层土体抗剪强度的衰减和降雨的入渗;其中裂隙的出现和发展、风化层抗剪强度的衰减是边坡失稳的内因,与土体本身所具有的低渗透性、强胀缩性密切相关;降雨的入渗则是边坡失稳的外因,也是其直接诱发因素。(6)膨胀土路堑边坡的失稳是多种因素长期作用的结果;边坡从开挖至失稳会经历五个阶段,分别是:浅层裂隙出现和发展、低抗剪强度区域形成、降雨入渗、坡脚失稳滑移和失稳范围扩大五个阶段。(7)桩间土体的开挖卸荷作用和膨胀力作用不仅会影响桩板墙结构的受力及变形特征,还会使得边坡的稳定性下降。基于正交试验结果,得到了优化后的桩板墙结构的设计参数范围;仿真验证结果表明:优化后的桩板墙结构在安全性和经济性方面均有提高。以上研究结论可以为类似地区膨胀土路堑边坡的治理与防护提供一定的参考和借鉴。

二、强度理论效应对岩土工程结构分析的影响(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、强度理论效应对岩土工程结构分析的影响(论文提纲范文)

(1)局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析(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 国内外研究现状
        1.2.1 桩锚支护深基坑变形及稳定性研究现状
        1.2.2 局部荷载下基坑变形及稳定性研究现状
        1.2.3 参数敏感性分析研究现状
    1.3 深基坑桩锚支护结构研究存在的问题
    1.4 本文研究内容及技术路线
第2章 局部荷载作用下桩锚支护结构受力与变形分析
    2.1 引言
    2.2 深基坑桩锚支护结构分析
        2.2.1 桩锚支护结构的特点
        2.2.2 桩锚支护结构的工作机理
        2.2.3 土拱效应分析
        2.2.4 桩锚支护结构变形计算方法
    2.3 局部荷载作用下的桩锚支护结构内力与变形计算
        2.3.1 计算模型的建立及基本假定
        2.3.2 土压力计算模型的选用
        2.3.3 局部荷载引起的附加土压力
        2.3.4 计算参数的确定
        2.3.5 支护桩挠曲方程的确立
        2.3.6 支护桩的变形及内力计算
    2.4 局部荷载作用下的支护结构桩间距优化分析
        2.4.1 承载土拱分析
        2.4.2 强度理论比选
        2.4.3 合理桩间距确定
    2.5 工程算例分析
        2.5.1 工程概况
        2.5.2 数值模拟
        2.5.3 支护桩内力与变形的计算结果分析
        2.5.4 桩间距优化结果分析
        2.5.5 影响因素分析
    2.6 本章小结
第3章 局部荷载作用下桩锚支护深基坑的整体稳定性分析
    3.1 引言
    3.2 局部荷载作用下桩锚支护深基坑的整体稳定性计算
        3.2.1 深基坑整体稳定性分析方法
        3.2.2 深基坑整体稳定性计算模型
        3.2.3 局部荷载作用下的土体应力计算
        3.2.4 考虑局部荷载及锚索作用的稳定性计算
    3.3 坑外土体承载力特征值分析
    3.4 工程算例分析
        3.4.1 不同方法计算结果对比
        3.4.2 局部荷载值对整体稳定性的影响
        3.4.3 坑外堆载限值分析
    3.5 本章小结
第4章 局部荷载作用下桩锚支护结构变形的影响因素敏感性分析
    4.1 引言
    4.2 因素敏感性分析方法
        4.2.1 单因素敏感性分析
        4.2.2 多因素敏感性分析
    4.3 局部荷载相关参数影响性分析
        4.3.1 局部荷载值的影响
        4.3.2 局部荷载位置的影响
        4.3.3 局部荷载作用宽度的影响
    4.4 支护结构相关参数影响性分析
        4.4.1 桩径的影响
        4.4.2 桩间距的影响
        4.4.3 锚索预应力的影响
        4.4.4 锚索入射角的影响
    4.5 基于改进灰色关联法的各因素敏感性分析
        4.5.1 改进灰色关联分析法的分析步骤
        4.5.2 对本文中各参数进行灰色关联度计算
    4.6 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
附录 B 攻读学位期间所参与的项目基金及项目

(2)考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 常用支护结构分析方法
        1.1.2 尚未有效解决的基坑工程问题
    1.2 研究现状
        1.2.1 平面土压力分布规律的研究
        1.2.2 空间土压力分布规律的研究
        1.2.3 土与支护结构相互作用的研究
        1.2.4 支护结构空间分析方法的研究
        1.2.5 研究现状分析
    1.3 本文的研究内容及技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 研究内容及结构安排
        1.3.4 创新点
第2章 土压力水平向重分布室内试验方法
    2.1 引言
    2.2 试验设计原理
    2.3 试验装置设计
        2.3.1 土箱及反力支撑系统
        2.3.2 加载系统
        2.3.3 测量系统
    2.4 试验变量
    2.5 试验土料性状
    2.6 试验组次设计
    2.7 试验步骤
    2.8 本章小结
第3章 土压力水平向重分布规律试验研究
    3.1 引言
    3.2 实测数据及其可重复性验证
        3.2.1 模型箱正面土压力水平向重分布实测数据
        3.2.2 模型箱正面土压力合力增量随活动板位移的变化曲线
        3.2.3 模型箱近端侧面土压力水平向重分布实测数据
        3.2.4 试验方法的合理性及试验数据的可重复性验证
    3.3 土压力水平向重分布产生机理分析
        3.3.1 土压力水平向重分布原理
        3.3.2 土压力水平向重分布累积比率
        3.3.3 土体应力重分布机理分析
    3.4 不动板土压力水平向重分布规律
        3.4.1 不动板的土压力水平向重分布比例系数
        3.4.2 活动板位移对土压力水平向重分布比例系数的影响
        3.4.3 活动板宽度对土压力水平向重分布比例系数的影响
        3.4.4 竖向荷载对土压力水平向重分布比例系数的影响
        3.4.5 不动板土压力水平向重分布标准计算模型
    3.5 活动板土压力增量与活动板位移的关系
        3.5.1 活动板宽度对活动板土压力增量的影响
        3.5.2 竖向荷载对活动板土压力增量的影响
        3.5.3 活动板土压力增量标准计算模型
    3.6 土压力水平向重分布标准计算模型的适用范围
    3.7 本章小结
第4章 基坑支护结构三维有限元计算软件研发
    4.1 引言
    4.2 采用的有限元基础原理
        4.2.1 空间任意方向梁单元
        4.2.2 荷载等效原理及等效方法
        4.2.3 结构总体刚度矩阵集成及存储
        4.2.4 边界条件的处理方法
        4.2.5 线形方程组的求解
    4.3 基坑空间支护结构计算模型
        4.3.1 支护结构模型简化及单元划分
        4.3.2 主被动侧土体作用简化
        4.3.3 外部荷载作用简化
        4.3.4 节点类型选择
        4.3.5 边界条件处理方法
        4.3.6 施工过程处理方法
    4.4 软件研发
        4.4.1 面向对象程序的设计
        4.4.2 软件框架图
        4.4.3 输入和输出
    4.5 软件的可靠性验证
    4.6 本章小结
第5章 考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法
    5.1 引言
    5.2 考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法
        5.2.1 空间分析方法的原理
        5.2.2 单桩变形产生的水平向重分布土压力
        5.2.3 实际支护结构的水平向重分布土压力
    5.3 有限元实现方法
        5.3.1 数值分析对象及目的
        5.3.2 “弹簧-梁”有限元模型
        5.3.3 “弹簧-梁”模型的适用性及可靠性验证
        5.3.4 边界模型参数的选取原则
        5.3.5 “弹簧-梁”边界模型的有限元实现方法
    5.4 本章小结
第6章 支护结构空间分析方法工程应用示例
    6.1 引言
    6.2 “坑中坑”问题
        6.2.1 问题描述及简化计算模型
        6.2.2 考虑土压力水平向重分布的空间计算结果
        6.2.3 不同分析方法计算结果对比
    6.3 狭长深基坑开挖问题
        6.3.1 问题描述及简化计算模型
        6.3.2 考虑土压力水平向重分布的空间计算结果
        6.3.3 不同分析方法计算结果对比
    6.4 局部支护结构缺失问题
        6.4.1 问题描述及简化计算模型
        6.4.2 考虑土压力水平向重分布的空间计算结果
        6.4.3 不同分析方法计算结果对比
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的学术成果
致谢

(3)考虑渗流影响的幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性新解(论文提纲范文)

1 研究背景
2 幂强化-理想塑性模型
3 岩土强度准则的平面应变统一线性方程
    3.1 Mohr-Coulomb(MC)准则
    3.2 Drucker-Prager(DP)系列准则
    3.3 Mogi-Coulomb(MO)准则
    3.4 统一强度理论(UST)
    3.5 强度准则平面应变统一线性方程
4 圆形隧洞围岩弹塑性新解
    4.1 渗流场计算
    4.2 渗流作用下隧洞围岩应力、位移和塑性区半径
5 工程算例及参数分析
    5.1 强度理论效应的影响
    5.2 幂强化参数的影响
    5.3 孔隙水压力的影响
6 结 论

(4)页岩井壁多因素扰动细观损伤特性及稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景、选题目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 选题目的和意义
    1.2 页岩井壁稳定性研究进展
        1.2.1 页岩井壁稳定性力学机理研究
        1.2.2 页岩井壁稳定性力学化学耦合研究
        1.2.3 页岩井壁围岩受钻井施工扰动影响研究
        1.2.4 页岩井壁失稳研究存在的问题
    1.3 扰动状态概念理论研究
        1.3.1 扰动状态概念在岩土工程中的应用
        1.3.2 扰动状态概念理论的优点和缺点
    1.4 细观统计损伤理论研究
    1.5 研究主要内容、技术路线和创新点
        1.5.1 研究的主要内容
        1.5.2 研究思路与技术路线
        1.5.3 论文创新点
2 页岩地层岩石组构、强度及工程地质特性
    2.1 研究区块地质概况
    2.2 页岩矿物组分和微细观结构分析
        2.2.1 页岩矿物组分分析
        2.2.2 页岩微细观结构特征分析
    2.3 页岩岩石力学强度特性
        2.3.1 页岩硬度和塑性系数测试
        2.3.2 页岩单轴抗压强度测试
        2.3.3 页岩三轴抗压强度测试
        2.3.4 页岩直接剪切试验
        2.3.5 页岩抗拉强度测试
    2.4 研究区块页岩地层工程地质特性
        2.4.1 页岩地层流体物理化学特性
        2.4.2 页岩地层初始地应力及地层压力剖面预测
        2.4.3 页岩地层温度场
    2.5 本章小结
3 页岩井壁多因素扰动细观损伤及力学行为研究
    3.1 钻井机械动力作用对井壁围岩扰动分析
        3.1.1 钻头破岩对井壁围岩扰动分析
        3.1.2 钻柱振动对井壁围岩的扰动分析
        3.1.3 页岩动力扰动试验研究
    3.2 钻井应力卸荷对井壁围岩扰动分析
        3.2.1 页岩井壁围岩应力状态分析
        3.2.2 页岩卸荷扰动试验研究
    3.3 钻井液与地层温度传递对井壁围岩扰动分析
        3.3.1 井壁围岩温度场分布
        3.3.2 井壁围岩附加热应力场
        3.3.3 页岩热效应扰动试验研究
    3.4 页岩水化对井壁围岩扰动分析
        3.4.1 钻井液渗流扩散力学机理
        3.4.2 钻井液与井壁围岩的水化作用
        3.4.3 页岩水化动扰动试验研究
    3.5 本章小结
4 页岩井壁围岩多因素扰动损伤本构模型研究
    4.1 岩石统计损伤力学的基本理论
        4.1.1 常采用的岩石强度理论
        4.1.2 概率统计理论
    4.2 页岩各因素扰动统计损伤模型研究
        4.2.1 页岩各因素扰动统计损伤模型构建思路
        4.2.2 页岩各因素扰动统计损伤模型建立
    4.3 页岩各因素扰动与加荷耦合统计损伤模型和损伤本构模型研究
        4.3.1 页岩各因素扰动与加荷耦合统计损伤模型建立
        4.3.2 页岩动力冲击扰动与加荷耦合统计损伤本构模型建立
    4.4 页岩多因素扰动耦合统计损伤模型研究
        4.4.1 多因素扰动耦合总损伤变量
        4.4.2 钻井施工多因素扰动耦合总损伤变量建立
    4.5 本章小结
5 页岩井壁钻井多因素扰动损伤失稳研究
    5.1 页岩井壁围岩失稳力学机理
        5.1.1 井壁坍塌破坏机理
        5.1.2 井壁破裂破坏机理
    5.2 考虑多因素扰动损伤页岩井壁失稳力学分析
        5.2.1 井壁围岩总应力场分布
        5.2.2 井壁围岩主应力分布
        5.2.3 考虑多因素扰动损伤页岩井壁坍塌压力计算
        5.2.4 考虑多因素扰动损伤页岩井壁破裂压力计算
        5.2.5 页岩井壁失稳预警系统
    5.3 水化损伤井壁失稳周期确定
        5.3.1 页岩水化损伤变量确定
        5.3.2 页岩井壁坍塌周期的确定
        5.3.3 计算程序
        5.3.4 实例分析
    5.4 钻井液强化井壁技术
        5.4.1 钻井液强化井壁机理
        5.4.2 室内试验与配方优选
        5.4.3 现场应用及效果评价
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间主要研究成果及获得的荣誉
致谢

(5)非饱和季冻土抗剪强度研究及其工程应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外非饱和土力学研究现状
        1.2.1.1 国内研究现状
        1.2.1.2 国外研究现状
        1.2.2 国内外冻土力学、冻土物理学及数值模拟分析研究现状
        1.2.2.1 国内研究现状
        1.2.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 土-水特线的测定拟合征曲及相关参数分析
    2.1 概述
    2.2 土-水势与土-水特征曲线基本概念及相关参数性质
    2.3 土-水特征曲线拟合参数方程
    2.4 土-水特征曲线的测定方法及实验步骤
        2.4.1 Geo-Experts压力板仪简介
        2.4.2 Geo-Experts压力板仪设备组成及工作原理
        2.4.2.1 Geo-Experts压力板仪设备组成
        2.4.2.2 Geo-Experts压力板仪工作原理
        2.4.3 Geo-Experts压力板仪实验步骤
        2.4.3.1 实验准备工作
        2.4.3.2 Geo-Experts压力板仪实验操作步骤
    2.5 Geo-Experts压力板仪实验结果及拟合分析
        2.5.1 Geo-Experts压力板仪实验方案及实验结果
        2.5.2 基于van Genuchten模型的土-水特征曲线拟合分析
        2.5.3 基于Fredlund&Xing模型的土-水特征曲线拟合分析
    2.6 本章小结
第三章 基于分形理论的非饱和土抗剪强度预测分析研究
    3.1 概述
    3.2 非饱和土抗剪强度理论介绍
    3.3 非饱和土抗剪强度实验研究
        3.3.1 GDS非饱和土三轴仪设备及工作原理简介
        3.3.1.1 GDS非饱和土三轴仪设备简介
        3.3.1.2 GDS非饱和土三轴仪设备工作原理简介
        3.3.2 基于GDS非饱和土三轴仪的实验方案及实验步骤
        3.3.2.1 GDS非饱和土三轴仪实验方案
        3.3.2.2 实验前的准备工作
        3.3.2.3 安装试样
        3.3.2.4 安装内外压力室与气密性检查
        3.3.2.5 传感器、控制器参数调整与设置
        3.3.2.6 电脑端GDS软件操控步骤
        3.3.3 实验结果与分析
    3.4 基于分形理论的非饱和土抗剪强度预测研究
        3.4.1 分形理论简介
        3.4.2 非饱和土分形维数D的计算
        3.4.2.1 基于孔隙体积的土-水特征曲线分形模型
        3.4.2.2 基于质量分布的土-水特征曲线分形模型
        3.4.2.3 粒度分维Dρ的计算
        3.4.3 基于孔隙体积与质量分布分形模型的非饱和土抗剪强度预测
        3.4.3.1 基于孔隙体积分形模型的非饱和土抗剪强度预测分析
        3.4.3.2 基于质量分布分形模型的非饱和土抗剪强度预测分析
        3.4.4 高基质吸力下非饱和土抗剪强度拟合分析
    3.5 本章小结
第四章 不同负温下非饱和冻土抗剪强度实验研究
    4.1 概述
    4.2 冻土的基本概念及物理性质
        4.2.1 冻土的基本概念及分布
        4.2.2 冻土的成分与组构
        4.2.3 土的季节冻结和融化
        4.2.3.1 土中水冻结机理
        4.2.3.2 土中水的冻结和融化过程
        4.2.4 冻土中未冻水含量与冻结特征曲线(SFCC)的理论研究
        4.2.4.1 未冻水含量的定义与性质
        4.2.4.2 未冻水含量的计算
        4.2.4.3 土体冻结特征曲线(SFCC)的理论研究
    4.3 基于GDS非饱和土三轴仪的非饱和冻土实验研究
        4.3.1 基于GDS非饱和三轴仪的非饱和冻土实验方案及步骤
        4.3.1.1 实验方案
        4.3.1.2 实验准备工作
        4.3.1.3 实验操作步骤
        4.3.2 实验结果与分析
        4.3.3 不同负温下非饱和冻土抗剪强度实验研究
    4.4 本章小结
第五章 越冬深基坑冻胀数值模拟研究
    5.1 概述
    5.2 Midas GTS/NX软件简介
    5.3 Midas GTS/NX软件工程应用
    5.4 Midas GTS/NX软件对有限元法的实现过程
    5.5 基于Midas GTS/NX软件越冬深基坑及支护结构建模流程
        5.5.1 数值分析计算基本模型及工况介绍
        5.5.1.1 弹性模型与修正摩尔-库伦模型简介
        5.5.1.2 数值分析模型工况
        5.5.2 建立几何模型
        5.5.3 建立边界条件及初始条件
        5.5.4 建立施工阶段
    5.6 不同温度下深基坑变形及围护结构受力分析
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
研究生期间发表的学术论文
致谢

(6)考虑深层渗滤效应的水泥浆液渗透扩散机理研究(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 国内外研究现状
        1.2.1 注浆材料及其性能研究现状
        1.2.2 渗透注浆研究现状
        1.2.3 考虑渗滤效应的渗透注浆研究现状
    1.3 目前研究存在的不足
    1.4 本文研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 创新点
第2章 水泥浆液、砂土材性及多孔介质可注性研究
    2.1 引言
    2.2 砂土物理力学性能研究
        2.2.1 颗粒级配分析
        2.2.2 渗透性能
        2.2.3 抗剪强度指标
    2.3 水泥浆液特性研究
        2.3.1 浆液性能评价指标
        2.3.2 水泥浆液流变性能研究
    2.4 水泥浆液可注性研究
    2.5 本章小结
第3章 水泥浆液在多孔介质中球形扩散深层渗滤效应理论研究
    3.1 引言
    3.2 深层渗滤效应原理
        3.2.1 基本假设
        3.2.2 深层渗滤效应的球形渗透注浆模型的建立
    3.3 实例分析
        3.3.1 浆液扩散区内土体孔隙率n变化规律
        3.3.2 浆液扩散区内水泥浆液固体颗粒体积分数δ变化规律
        3.3.3 浆液扩散区内浆液沿程压力P_r分布规律
        3.3.4 注浆结石体强度σ变化规律
    3.4 本章小结
第4章 水泥浆液砂层渗透扩散滤过效应室内试验研究
    4.1 引言
    4.2 渗透注浆模型试验
        4.2.1 模型试验装置
        4.2.2 试验目的
        4.2.3 试验设计
        4.2.4 试验材料及相关参数
        4.2.5 试验步骤
        4.2.6 试验现象及分析
    4.3 注浆结石体水泥含量测定试验
        4.3.1 注浆结石体切割
        4.3.2 EDTA二钠滴定实验仪器及原理
        4.3.3 实验结果及分析
    4.4 注浆结石体强度试验
        4.4.1 加固强度模型参数的确定
        4.4.2 注浆结石体的单轴抗压试验
        4.4.3 试验结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果

(7)邯郸强膨胀土三向膨胀特性及强度试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 膨胀土的概况及研究背景
    1.2 膨胀土的主要特性及危害
        1.2.1 膨胀土的胀缩特性
        1.2.2 膨胀土的裂隙性
        1.2.3 膨胀土的超固结性
    1.3 膨胀土的研究现状
        1.3.1 膨胀特性的影响因素
        1.3.2 改良或改性膨胀土
        1.3.3 膨胀土的膨胀变形
        1.3.4 膨胀土的强度特性
        1.3.5 膨胀土边坡加固及处理
        1.3.6 膨胀土的边坡稳定性分析
        1.3.7 非饱和膨胀土抗剪强度理论与膨胀力的关系
    1.4 研究意义与主要工作
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方法与技术路线
第2章 膨胀土的三向膨胀力试验研究
    2.1 邯郸强膨胀土的基本物理性质
    2.2 试样的制备
        2.2.1 试样的干湿循环
        2.2.2 试样的改性
    2.3 试验概况
        2.3.1 试验仪器
        2.3.2 试验方案
    2.4 三向膨胀力的试验结果分析
        2.4.1 竖向膨胀力与水平向膨胀力的关系
        2.4.2 三向膨胀力随时间的变化规律
        2.4.3 三向膨胀力与初始含水率的关系
        2.4.4 三向膨胀力与干密度的关系
        2.4.5 温度对三向膨胀力的影响
        2.4.6 干湿循环对三向膨胀力的影响
    2.5 土样改性后三向膨胀力的试验结果分析
        2.5.1 改性前后膨胀特性比较
        2.5.2 温度对不同改性剂下邯郸强膨胀土的影响
    2.6 本章小结
第3章 膨胀土单向有侧限微变形的三向膨胀试验研究
    3.1 试验方案
    3.2 试验结果分析
        3.2.1 水平左右向微变形对三向膨胀力的影响
        3.2.2 微变形下不同初始含水率的土样膨胀力变化
        3.2.3 微变形下不同初始干密度的土样膨胀力变化
        3.2.4 折减系数与变形率的关系
    3.3 柔性护坡下膨胀土边坡微变形的稳定性分析
        3.3.1 考虑膨胀力的边坡稳定性验算
        3.3.2 膨胀力折减后的边坡稳定性分析
    3.4 本章小结
第4章 膨胀土单向无侧限变形的三向膨胀试验研究
    4.1 试验方案
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 三向膨胀力和变形量随时间的变化规律
        4.2.2 变形量的发展趋势
        4.2.3 变形量与初始含水率的关系
        4.2.4 变形量与干密度的关系
        4.2.5 无侧限极限膨胀力的衰减规律
    4.3 本章小结
第5章 膨胀土的强度特性试验研究
    5.1 膨胀土的三轴剪切强度试验研究
        5.1.1 试验仪器
        5.1.2 试验方案
        5.1.3 干密度与三轴抗剪强度的关系
        5.1.4 初始含水率与三轴抗剪强度的关系
        5.1.5 干湿循环对三轴抗剪强度的影响
    5.2 膨胀土的直接剪切试验研究
        5.2.1 试验仪器
        5.2.2 试验方案
        5.2.3 初始含水率与粘聚力的关系
        5.2.4 干密度与粘聚力的关系
        5.2.5 不同初始条件下膨胀土的吸附强度
    5.3 非饱和膨胀土抗剪强度与膨胀力
        5.3.1 吸附强度与膨胀力
        5.3.2 邯郸强膨胀土的抗剪强度公式
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参与的科研活动及成果

(8)非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号索引
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 边坡稳定性分析方法的研究现状
        1.2.1 极限平衡法
        1.2.2 有限元法
        1.2.3 极限分析法
    1.3 边坡稳定性三维极限分析研究现状
        1.3.1 复杂边坡极限分析的研究
        1.3.2 考虑孔隙水压力的极限分析研究
        1.3.3 考虑地震荷载作用的极限分析研究
        1.3.4 考虑支护结构作用的极限分析研究
        1.3.5 极限分析有限元的研究
        1.3.6 考虑土体非线性破坏准则的极限分析研究
        1.3.7 使用非相关联流动法则的极限分析研究
    1.4 非饱和土边坡稳定性分析方法的研究现状
        1.4.1 非饱和土强度理论
        1.4.2 非饱和土边坡稳定性分析
    1.5 本文主要研究内容
第二章 极限分析基本原理和非饱和土强度理论
    2.1 引言
    2.2 极限分析的基本假设
        2.2.1 理想弹塑性
        2.2.2 小变形假设
        2.2.3 Drucker公设
        2.2.4 屈服准则
        2.2.5 塑性势理论和流动法则
    2.3 虚功方程和上下限定理
        2.3.1 虚功方程
        2.3.2 定理Ⅰ(下限)
        2.3.3 定理Ⅱ(上限)
    2.4 非饱和土强度理论
        2.4.1 基质吸力分布的解析解
        2.4.2 土-水特征曲线
        2.4.3 Bishop非饱和土强度理论
        2.4.4 Fredlund非饱和土强度理论
        2.4.5 Lu非饱和土强度理论
    2.5 非饱和土的工程性质
        2.5.1 滞后效应
        2.5.2 毛细粘聚力
        2.5.3 非饱和土单位重度
        2.5.4 张力裂缝
    2.6 本章小结
第三章 二阶边坡三维稳定性极限分析
    3.1 引言
    3.2 三维运动许可滑动机构
        3.2.1 边坡稳定分析中的极限分析
        3.2.2 三维边坡坡趾破坏模式
        3.2.3 三维边坡坡面破坏模式
        3.2.4 三维边坡坡底破坏模式
        3.2.5 复合三维滑动机构
        3.2.6 粘性土中的滑动机构
    3.3 优化程序和验证
        3.3.1 坡底破坏形式的能量平衡方程
        3.3.2 优化程序和验证
    3.4 二阶边坡稳定性计算结果
        3.4.1 纯粘性土
        3.4.2 摩擦性土
    3.5 计算结果与讨论
        3.5.1 边坡形状的影响
        3.5.2 深度系数的影响
        3.5.3 边坡形状和深度系数对滑裂面的影响
    3.6 本章小结
第四章 含裂缝非饱和土边坡二维稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 非饱和土质边坡的极限分析
        4.2.1 问题描述
        4.2.2 一种计算外部功率的简化方法
        4.2.3 内部能量耗散率的计算
        4.2.4 与已有结果对比
    4.3 参数分析和讨论
        4.3.1 吸力的影响
        4.3.2 泊松比的影响
    4.4 算例
        4.4.1 考虑渗流时的边坡稳定性
        4.4.2 考虑裂缝中水时的边坡稳定性
    4.5 本章小结
第五章 非饱和土边坡三维稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 非饱和土陡坡三维极限分析
        5.2.1 问题描述
        5.2.2 一种计算外部功率的简化方法
        5.2.3 一种计算内部能量耗散率的分层总和法
    5.3 参数分析和讨论
        5.3.1 分层总和法的有效性
        5.3.2 与已有结果的对比
    5.4 计算结果和讨论
        5.4.1 吸力的影响
        5.4.2 非饱和渗流条件的影响
        5.4.3 地下水位的影响
        5.4.4 吸力对滑裂面的影响
    5.5 非饱和土缓坡三维极限分析
        5.5.1 问题描述
        5.5.2 拟静力方法
        5.5.3 外部功率的计算
        5.5.4 内部能量耗散率的计算
        5.5.5 优化程序和分层总和法的有效性
        5.5.6 吸力对非饱和土缓坡稳定性的影响
        5.5.7 案例分析
    5.6 本章小结
第六章 含裂缝非饱和土边坡三维稳定性分析
    6.1 引言
    6.2 含裂缝非饱和土边坡三维极限分析方法
        6.2.1 问题描述
        6.2.2 外部功率的计算
        6.2.3 内部能量耗散率的计算
        6.2.4 分层总和法的有效性
    6.3 计算结果和讨论
        6.3.1 吸力的影响
        6.3.2 泊松比的影响
        6.3.3 张力裂缝对三维滑动面的影响
    6.4 算例与分析
        6.4.1 吸力对边坡三维稳定性的影响
        6.4.2 入渗条件对边坡三维稳定性的影响
        6.4.3 裂缝中填充水对边坡三维稳定性的影响
    6.5 本章小结
第七章 快速降水后部分非饱和土边坡三维稳定性分析
    7.1 引言
    7.2 快速降水后部分非饱和土边坡
        7.2.1 问题描述
        7.2.2 考虑孔隙水压力的极限分析方法
        7.2.3 外部功率计算的一种新的分层总和法
        7.2.4 内部能量耗散率的计算
    7.3 验证与对比
        7.3.1 分层总和法的有效性
        7.3.2 划分层数的影响
        7.3.3 与已有结果的比较
    7.4 参数分析和讨论
        7.4.1 吸力的影响
        7.4.2 强度参数的影响
        7.4.3 孔隙水压力系数的影响
        7.4.4 滞后效应的影响
    7.5 算例与分析
        7.5.1 三维效应对边坡稳定性的影响
        7.5.2 三维效应对临界滑动面的影响
    7.6 本章小结
第八章 抗滑桩加固非饱和土边坡三维稳定性分析
    8.1 引言
    8.2 抗滑桩加固的三维非饱和土边坡
        8.2.1 问题描述
        8.2.2 非饱和土中桩侧力的计算方法
        8.2.3 计算桩侧力能量耗散率的局部分层法
    8.3 对比和验证
        8.3.1 桩加固边坡的二维稳定性
        8.3.2 桩加固边坡的三维稳定性
    8.4 计算结果和讨论
        8.4.1 土类型和三维效应的影响
        8.4.2 桩位对边坡三维稳定性的影响
        8.4.3 桩距对边坡三维稳定性的影响
        8.4.4 桩位置和桩距对三维临界滑动面的影响
        8.4.5 桩位置对加固非饱和土边坡三维抗震稳定性的影响
        8.4.6 桩距对加固非饱和土边坡三维抗震稳定性的影响
    8.5 本章小结
第九章 部分非饱和土天然边坡三维稳定性分析
    9.1 引言
    9.2 部分非饱和土天然边坡三维稳定性分析方法
        9.2.1 问题描述
        9.2.2 外部功率计算的一种斜分层总和法
        9.2.3 内部能量耗散率的计算
    9.3 对比和验证
        9.3.1 斜分层总和法的有效性
        9.3.2 与基准解的比较
    9.4 计算结果和讨论
        9.4.1 吸力的影响
        9.4.2 三维效应对边坡稳定性的影响
        9.4.3 三维效应对滑动土体体积的影响
        9.4.4 水位对边坡稳定性的影响
        9.4.5 工程实例
    9.5 孔隙水压力和地震荷载的影响
        9.5.1 考虑孔隙水压力的极限分析方法
        9.5.2 考虑地震荷载的极限分析方法
        9.5.3 水位变化对边坡稳定性的影响
        9.5.4 孔隙水压力对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响
        9.5.5 地震荷载对部分非饱和土天然边坡稳定性的影响
    9.6 本章小结
第十章 结论和展望
    10.1 主要结论
    10.2 主要创新点
    10.3 研究展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文及科研情况
致谢

(9)超载下桩锚支护基坑的受力与变形分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 基坑工程特点
    1.3 基坑支护类型及特点
    1.4 研究现状
        1.4.1 基坑变形
        1.4.2 空间效应
        1.4.3 支护桩桩间距
    1.5 研究内容
2 桩锚支护基坑变形机理
    2.1 基坑变形特征
    2.2 基坑变形的相关影响因素
    2.3 基坑变形机理
    2.4 本章小结
3 工程概况
    3.1 概述
    3.2 工程地质条件
    3.3 工程水文地质条件
    3.4 支护方案
    3.5 止、降水方案
    3.6 本章小结
4 基坑变形分析
    4.1 FLAC3D软件简介
    4.2 模型的建立
        4.2.1 基本假定
        4.2.2 模型尺寸及边界条件
        4.2.3 本构模型及参数
        4.2.4 支护结构模型及其参数的选取
        4.2.5 开挖及施工工况模拟
    4.3 支护结构受力变形分析
        4.3.1 不同工况下支护结构位移与内力变化规律
        4.3.2 支护桩桩径对桩身水平位移及桩身弯矩的影响
        4.3.3 支护桩弹性模量对桩身水平位移及桩身弯矩的影响
        4.3.4 支护桩插入比对桩身水平位移及桩身弯矩的影响
    4.4 基坑地表附加沉降分析
    4.5 阴角效应分析
        4.5.1 阴角效应影响范围
        4.5.2 考虑阴角效应的优化设计
    4.6 本章小结
5 桩间距的确定及优化设计
    5.1 桩间土拱的形成
    5.2 统一强度理论
    5.3 桩间距的确定
        5.3.1 基本假定
        5.3.2 土拱受力分析
        5.3.3 合理桩间距的推算
    5.4 优化设计
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢

(10)蒙内铁路膨胀土路堑边坡失稳机理及防护措施研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 膨胀土的变形特性
        1.2.2 膨胀土的抗剪强度特性
        1.2.3 膨胀土路堑边坡失稳机理
        1.2.4 桩板墙结构加固边坡
    1.3 研究不足
    1.4 研究内容和方法
    1.5 技术路线
2 蒙内铁路蒙巴萨段工程概况
    2.1 自然条件特征
        2.1.1 气候环境特点
        2.1.2 地形地貌特征
        2.1.3 工程地质条件
    2.2 膨胀土边坡失稳特性
        2.2.1 膨胀土成因
        2.2.2 边坡失稳特征
    2.3 边坡防护结构设计特点
    2.4 小结
3 膨胀土膨胀特性研究
    3.1 基本物理力学指标
        3.1.1 土粒比重试验
        3.1.2 界限含水率试验
        3.1.3 自由膨胀率试验
    3.2 膨胀特性试验
        3.2.1 试验方案
        3.2.2 试验方法
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 初始干密度对膨胀率的影响
        3.3.2 初始含水率对膨胀率的影响
        3.3.3 上覆荷载对膨胀率的影响
    3.4 膨胀特性对边坡稳定性的影响
    3.5 小结
4 膨胀土抗剪强度特性研究
    4.1 抗剪强度特性试验
        4.1.1 试验方案
        4.1.2 试验方法
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 初始干密度对抗剪强度的影响
        4.2.2 初始含水率对抗剪强度的影响
        4.2.3 干湿循环效应对抗剪强度的影响
    4.3 抗剪强度特性对边坡稳定性的影响
    4.4 小结
5 降雨入渗对膨胀土边坡的影响性研究
    5.1 现场人工降雨试验
        5.1.1 坡面条件
        5.1.2 试验方法
    5.2 试验结果分析
        5.2.1 坡面降雨情况
        5.2.2 边坡内部体积含水量变化特征
        5.2.3 边坡内部基质吸力变化特征
        5.2.4 边坡表面法向变形变化特征
        5.2.5 基质吸力与体积含水率关系
    5.3 降雨入渗对边坡的影响
        5.3.1 降雨入渗对边坡土水状态的影响
        5.3.2 降雨入渗对边坡稳定性的影响
    5.4 小结
6 膨胀土路堑边坡失稳机理研究
    6.1 边坡失稳诱发因素
        6.1.1 裂隙的出现和发展
        6.1.2 风化层土体抗剪强度的衰减
        6.1.3 降雨的入渗
    6.2 边坡失稳机理
    6.3 防护后的路堑边坡破坏形式
    6.4 小结
7 膨胀土路堑边坡桩板墙结构设计参数优化研究
    7.1 桩板墙结构模型建立
        7.1.1 基本假定
        7.1.2 模型尺寸与边界条件
        7.1.3 材料模型与计算参数
        7.1.4 施工步序定义与膨胀力施加
    7.2 计算结果分析
        7.2.1 边坡安全系数变化特征
        7.2.2 桩体水平位移变化特征
        7.2.3 桩体剪应力变化特征
        7.2.4 板体剪应力变化特征
        7.2.5 基床底面隆起量变化特征
    7.3 桩板墙结构设计参数优化
        7.3.1 正交试验设计方法
        7.3.2 试验方案设计
        7.3.3 设计参数影响性分析
        7.3.4 优化方案
        7.3.5 方案验证
    7.4 小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

四、强度理论效应对岩土工程结构分析的影响(论文参考文献)

  • [1]局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析[D]. 王延凯. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [2]考虑土压力水平向重分布的支护结构空间分析方法研究[D]. 孙威. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021
  • [3]考虑渗流影响的幂强化-理想塑性模型圆形隧洞围岩弹塑性新解[J]. 于旭光,郑宏. 长江科学院院报, 2021(07)
  • [4]页岩井壁多因素扰动细观损伤特性及稳定性研究[D]. 折海成. 西安理工大学, 2020(01)
  • [5]非饱和季冻土抗剪强度研究及其工程应用[D]. 杨天翼. 吉林建筑大学, 2020(04)
  • [6]考虑深层渗滤效应的水泥浆液渗透扩散机理研究[D]. 张思展. 深圳大学, 2020(01)
  • [7]邯郸强膨胀土三向膨胀特性及强度试验研究[D]. 刘洪伏. 西南大学, 2020(01)
  • [8]非饱和土边坡三维稳定性极限分析研究[D]. 王龙. 上海大学, 2019
  • [9]超载下桩锚支护基坑的受力与变形分析[D]. 王彩蒙. 河北农业大学, 2019(03)
  • [10]蒙内铁路膨胀土路堑边坡失稳机理及防护措施研究[D]. 张哲. 北京交通大学, 2019(01)

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强度理论效应对岩土工程结构分析的影响
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