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考虑扰动影响的土体小应变硬化模型参数试验研究及其在基坑工程中的应用 被引量：16
1
作者 白时雨 王文军 +1 位作者 谢新宇 朱德良 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期206-216,共11页
天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-sma... 天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-small model,简称HSS模型)主要参数的影响规律,并将其应用于宁波某基坑工程,利用Plaxis3D分析了考虑周边土体扰动影响的坑后土体水平位移变化。研究结果表明,扰动会使土体的强度及刚度参数降低。对于淤泥质黏土,轻扰动试样的参考切线模量E_(oed)^(ref)、参考割线模量E50ref及参考加卸载模量Eurref值分别降低14%、10%、2%,重扰动试样三参数分别降低43%、14%、15%,粉质黏土三参数也呈现相似降低趋势。在考虑土体扰动影响的情况下,基坑周边两个测斜孔的最大水平位移值分别增大13%、15%,更加接近实测值。研究结果可为小应变硬化模型的参数取值以及考虑扰动影响的基坑工程分析计算提供指导。 展开更多
关键词 结构性 扰动 小应变硬化模型(hss模型) 刚度参数 基坑开挖
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基于小应变硬化土体模型的大直径单桩海上风力机结构位移响应研究 被引量：4
2
作者 姜焱培 周晓敏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期430-437,共8页
首先基于能量守恒原理,研究建立风速和浪高的函数关系式,通过该公式和Stokes五阶波理论计算额定风速下海上风力机结构所受浪流荷载并利用脉动风理论计算额定风速下脉动风荷载,其次以4 MW风力机为例,基于正交试验方法和HSS土体本构模型... 首先基于能量守恒原理,研究建立风速和浪高的函数关系式,通过该公式和Stokes五阶波理论计算额定风速下海上风力机结构所受浪流荷载并利用脉动风理论计算额定风速下脉动风荷载,其次以4 MW风力机为例,基于正交试验方法和HSS土体本构模型建立有限元模型进行数值计算分析,结果表明:水深小于19 m且符合Stokes五阶波理论的浪流荷载对塔顶、桩顶和泥面的位移时程曲线周期以及位移时程曲线幅值影响不大,风轮机荷载是影响位移时程曲线的主要荷载因素,这种情况下大直径单桩设计可不考虑浪流荷载;桩径和壁厚2个因素不会联合影响塔顶最大位移、桩顶最大位移和泥面最大位移。桩径和壁厚两因素对泥面最大位移的控制存在等效关系,在设计中可选用钢量最小的因素作为大直径单桩设计的主要因素,在满足最大位移控制指标的前提下降低钢材用量。 展开更多
关键词 海上风力机 桩基础 风效应 Stokes五阶波流理论 hss土体本构模型
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基坑开挖引起的周边土体三维位移场的简化分析 被引量：54
3
作者 木林隆 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期820-827,共8页
虽然不少经验方法可以用来计算基坑开挖引起的地表沉降以及围护墙水平位移,但是目前基坑开挖引起的地表以下土体位移场的预测缺乏简单的计算方法,而主要依赖于有限单元法。有限元分析中如何选用合理的参数来准确计算开挖引起的土体位移... 虽然不少经验方法可以用来计算基坑开挖引起的地表沉降以及围护墙水平位移,但是目前基坑开挖引起的地表以下土体位移场的预测缺乏简单的计算方法,而主要依赖于有限单元法。有限元分析中如何选用合理的参数来准确计算开挖引起的土体位移一直是个难题。在有限单元法的基础上,考虑土体小应变特性,基于芝加哥地区实际基坑工程的实测数据,通过反分析方法确定了能够准确计算基坑开挖引起的土体位移的合理计算参数。利用这些参数较为准确地计算了基坑开挖引起的土体位移,总结了基坑周边土体三维位移场的衰减规律,并由统一表达式来表示,同时结合围护墙水平变形与墙后地表沉降的经验公式,通过二次拟合提出了基坑周边土体三维位移场的简化计算方法。通过与有限元计算结果以及实测结果的对比,验证了该方法的合理性。 展开更多
关键词 基坑开挖 反分析 hss模型 土体位移 简化方法
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基于反分析法的基坑开挖引起的土体位移分析 被引量：19
4
作者 木林隆 黄茂松 吴世明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期60-64,共5页
目前基坑开挖引起的土体自由场位移的计算方法主要为有限单元法,而要利用有限单元法较为准确的计算土体的位移场,除了对有限单元法理论以及土体本构知识有较为充足的储备外,模型参数的选取也是重要因素。室内试验确定模型参数受到诸多... 目前基坑开挖引起的土体自由场位移的计算方法主要为有限单元法,而要利用有限单元法较为准确的计算土体的位移场,除了对有限单元法理论以及土体本构知识有较为充足的储备外,模型参数的选取也是重要因素。室内试验确定模型参数受到诸多因素的影响,很多时候在利用这些参数预测基坑变形时并不准确。反分析方法可以有效的解决模型参数的选取问题,因此本文将基于实测数据,采用考虑土体小应变特性的HSS模型,利用反分析方法对基坑开挖引起的土体位移进行研究。研究表明考虑土体小应变采用反分析方法可以较为准确的计算基坑开挖引起的土体位移。 展开更多
关键词 基坑开挖 反分析 hss模型 土体变形
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三维数值仿真计算分析在多种支护结构项目中的应用
5
作者 张成武 左人宇 朱玉清 《广东土木与建筑》 2025年第3期53-57,共5页
以深圳市南山区某山地基坑支护项目为背景,考虑土体的小应变刚度特性,采用有限元软件PLAXIS3D建立由多种支护结构组成的三维非线性数值计算模型,分析多种支护结构基坑开挖全过程中不同支护结构间的相互影响及变形协调作用,以及对项目周... 以深圳市南山区某山地基坑支护项目为背景,考虑土体的小应变刚度特性,采用有限元软件PLAXIS3D建立由多种支护结构组成的三维非线性数值计算模型,分析多种支护结构基坑开挖全过程中不同支护结构间的相互影响及变形协调作用,以及对项目周边建筑物的影响。计算结果表明,邻近建筑物的变形场明显受到基坑开挖的影响,临近放坡段阴角处沉降值较小,越靠近放坡段阳角处沉降值越大,但建筑物差异沉降值满足相关规范要求。同时也揭示了多种支护结构间存在相互作用及变形协调关系。 展开更多
关键词 基坑支护设计 多种支护形式 数值模拟 土体小应变硬化模型
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地铁车站狭长基坑支撑异常轴力分析 被引量：1
6
作者 刘利国 罗家文 朱碧堂 《华东交通大学学报》 2024年第3期20-28,共9页
【目的】研究地铁车站狭长型基坑施工过程中第一道支撑轴力过大的问题。【方法】通过土体小应变刚度硬化模型(HSS)有限元分析,对车站基坑土方的开挖方式、钢支撑安装质量差、钢支撑未及时受力等情况进行精细化模拟,分析其对第一道支撑... 【目的】研究地铁车站狭长型基坑施工过程中第一道支撑轴力过大的问题。【方法】通过土体小应变刚度硬化模型(HSS)有限元分析,对车站基坑土方的开挖方式、钢支撑安装质量差、钢支撑未及时受力等情况进行精细化模拟,分析其对第一道支撑轴力的影响。【结果】结果表明:采用盆式开挖对第一道支撑的轴力影响显著,相较分层开挖的情况增大45%,应及时安装对应位置的钢支撑;安装钢支撑的预应力未达到设计值时,会导致开挖到底时的顶层支撑轴力增大,增大幅度在10%以内,底层支撑轴力减小。【结论】在地铁车站狭长基坑开挖过程中应限制盆式超挖;温度变化对支撑轴力的影响不能忽视;安装下层钢支撑预应力达不到设计值时,会导致开挖到底时的顶部支撑轴力偏大。 展开更多
关键词 狭长型基坑 支撑轴力 土体小应变硬化模型 盆式开挖
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不同间距下相邻基坑相互影响数值分析 被引量：17
7
作者 郭力群 程玉果 陈亚军 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期92-96,共5页
采用小应变硬化土（HSS）土体本构模型，建立同步开挖间距为1～8倍基坑开挖深度的相邻基坑有限元模型．考虑固渗耦合，分析不同基坑间距对坑间土堤沉降、支护桩弯矩和位移的影响．分析结果表明：相邻基坑间距小于等于4倍基坑开挖深度时... 采用小应变硬化土（HSS）土体本构模型，建立同步开挖间距为1～8倍基坑开挖深度的相邻基坑有限元模型．考虑固渗耦合，分析不同基坑间距对坑间土堤沉降、支护桩弯矩和位移的影响．分析结果表明：相邻基坑间距小于等于4倍基坑开挖深度时，相互影响较强，需考虑相邻基坑施工引起的共同沉降，可采用有限土压力理论来对支护结构进行受力变形分析，减小桩径和配筋；间距大于4倍基坑开挖深度时，相互影响较弱，坑间土堤变形接近独立基坑，对支护结构的内力及变形影响也较小． 展开更多
关键词 基坑 小应变硬化土模型 土体本构 开挖深度 支护结构 数值分析
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大跨度公铁合建斜拉桥主塔沉井基础沉降变形分析 被引量：3
8
作者 谭国宏 肖海珠 +1 位作者 杜勋 胡文军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1113-1120,共8页
高速铁路桥梁基础整体沉降对桥梁线型控制至关重要,而规范中计算整体沉降的分层总和法在深大沉井基础中的适用性有待商榷。以大跨度公铁合建斜拉桥深大沉井基础为工程背景,分别采用摩尔-库仑模型(M-C)、土体硬化模型(HS)和小应变土体硬... 高速铁路桥梁基础整体沉降对桥梁线型控制至关重要,而规范中计算整体沉降的分层总和法在深大沉井基础中的适用性有待商榷。以大跨度公铁合建斜拉桥深大沉井基础为工程背景,分别采用摩尔-库仑模型(M-C)、土体硬化模型(HS)和小应变土体硬化(HSS)模型,通过有限元方法,得到了相应的基础沉降曲线。与现场监测数据对比表明,采用HSS模型得到的计算结果与实测值吻合较好。在此基础上,对后续重要施工阶段的沉降趋势进行了合理的预测。与此同时,针对该工程的深大沉井基础,对现有规范分层总和法中的沉降经验系数进行了修正,在该工程中,建议将沉降系数修正为0.13。 展开更多
关键词 大跨度斜拉桥 沉井基础 基础沉降 小应变土体硬化模型(hss) 分层总和法
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黏土中地下连续墙支护结构的稳定性分析 被引量：11
9
作者 楼恺俊 俞峰 +1 位作者 夏唐代 马健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1697-1705,共9页
以杭州地铁二号线文华路地铁站主体基坑为工程案例,应用PLAXIS 3D数值模拟软件,确定杭州典型黏土地区土体小应变硬化(HSS)模型的土体参数取值方法.基于可靠度理论及稳定性和经济性评价体系,将抗隆起稳定、抗倾覆稳定、支护结构侧向位移... 以杭州地铁二号线文华路地铁站主体基坑为工程案例,应用PLAXIS 3D数值模拟软件,确定杭州典型黏土地区土体小应变硬化(HSS)模型的土体参数取值方法.基于可靠度理论及稳定性和经济性评价体系,将抗隆起稳定、抗倾覆稳定、支护结构侧向位移控制这3种安全性模式分别作为单目标,分析单目标下的结构参数敏感性及其最优解;运用灰色关联度多目标优化算法确定地下连续墙支护结构设计参数的最优解.结果表明,土体小应变硬化模型适用于杭州典型黏土地区:对于该地区狭长型基坑的内撑式地下连续墙支护结构,墙深是基坑抗隆起稳定性的决定因素,墙深和加固土深度对基坑抗倾覆稳定性的重要性相同,被动区加固土深度在坑底以下较差土层内还是基坑变形的主控参数.当考虑内支撑时,首道支撑对基坑变形控制起决定性作用;由灰色关联度多目标优化算法确定的结构设计参数最优解与实际结果接近. 展开更多
关键词 土体小应变硬化(hss)模型 地下连续墙 有限元分析 灰色关联分析 多目标优化算法
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地下管廊基坑工程鲁棒性分析及风险评估
10
作者 黄柏 孙靖涵 +1 位作者 林统 楼恺俊 《浙江建筑》 2021年第1期25-29,共5页
基于小应变土体硬化模型,以杭州市富阳区金桥北路市政综合管廊基坑为工程案例,应用PLAXIS 2D数值模拟软件,建立富阳典型黏土地区土体小应变硬化模型的土体参数取值方法;基于鲁棒性设计理论,对确定性设计方法、可靠度设计方法以及鲁棒性... 基于小应变土体硬化模型,以杭州市富阳区金桥北路市政综合管廊基坑为工程案例,应用PLAXIS 2D数值模拟软件,建立富阳典型黏土地区土体小应变硬化模型的土体参数取值方法;基于鲁棒性设计理论,对确定性设计方法、可靠度设计方法以及鲁棒性设计方法进行风险评估比较。结果表明:小应变土体硬化模型适用于杭州富阳地区;小应变土体硬化模型中的各岩土参数比例关系具有重要意义;岩土力学参数变异系数及变异系数的标准差对地下综合管廊围护墙支护结构各破坏模式的失效概率均有影响,地下综合管廊设计中运用岩土鲁棒性设计可降低工程风险。 展开更多
关键词 土体小应变硬化模型 地下综合管廊 有限元分析 岩土鲁棒性
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