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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三维数值仿真计算分析在多种支护结构项目中的应用

2

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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模型刚度参数对基坑开挖变形的影响

3

作者 周旻娴 孙旻 +2 位作者 韩磊 王浩 王国欣 《四川建筑科学研究》 2019年第3期86-92,共7页

通过对比基坑开挖设计中竖向弹性地基梁法与小应变土体硬化有限元模型的计算结果,分析了两种计算理论在计算围护结构变形时的差异,并通过有限元模型中的刚度改良,量化研究了参数选取对差异大小的影响。然后,通过有限元模型中刚度参数的... 通过对比基坑开挖设计中竖向弹性地基梁法与小应变土体硬化有限元模型的计算结果,分析了两种计算理论在计算围护结构变形时的差异,并通过有限元模型中的刚度改良,量化研究了参数选取对差异大小的影响。然后,通过有限元模型中刚度参数的控制影响分析,研究了各层土体对基坑最终变形的贡献率,分析了地表沉降和坑底隆起受土层刚度取值影响的差异。最后,通过土体刚度敏感性研究,对基坑模型中各位置的土层刚度参数取值方法的合理性进行了分析,并基于以上研究,对基坑开挖范围周边土体的刚度参数提出了一定修正意见。 展开更多

关键词 开挖 有限元模型 小应变土体硬化 刚度参数 控制影响分析 土体刚度敏感性

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地铁车站狭长基坑支撑异常轴力分析 被引量：1

4

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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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

5

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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不同间距下相邻基坑相互影响数值分析 被引量：17

6

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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矩形管廊顶管施工对邻近管线的影响研究 被引量：23

7

作者 张治成 林思 +2 位作者 王金昌 钱晖 刘敬亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期244-249,共6页

顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏,而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式,未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响,造成计算结果不准确。基于Plaxis... 顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏,而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式,未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响,造成计算结果不准确。基于Plaxis 3D平台建立管廊、土体及邻近管线相互作用的三维有限元模型,通过土体收缩率模拟地层损失带来的影响,并结合实测数据提出了适用于顶管施工特点的土体收缩率的确定方法。在此基础上,对顶管掘进参数进行敏感性分析,总结出施工的最优掘进参数。结果表明,基于土体收缩率模拟顶管施工的计算结果与实测数据吻合良好,模拟可靠。与既有研究相比,考虑了顶管施工过程中掘进机约束作用以及顶推持续扰动的作用,这与实际工程更加接近。 展开更多

关键词 顶管施工 地层损失 三维有限元 土体收缩 小应变土体硬化模型 地下管线

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深厚软土基坑放坡开挖结合SMW工法桩支护的数值分析 被引量：7

8

作者 刘树明 何洪涛 +1 位作者 左新卫 李建宇 《中国港湾建设》 2023年第3期8-13,共6页

以广东中山某城市综合开发项目二层地下室基坑工程为例,开展了大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护形式在深厚软土基坑的应用研究。基于小应变土体硬化模型(HSS),利用三维有限元软件模拟和预测基坑的变形发展规律,研究放坡高度、被... 以广东中山某城市综合开发项目二层地下室基坑工程为例,开展了大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护形式在深厚软土基坑的应用研究。基于小应变土体硬化模型(HSS),利用三维有限元软件模拟和预测基坑的变形发展规律,研究放坡高度、被动区加固、支护桩型钢间距对基坑变形的影响,同时将现场监测结果与数值模拟结果进行对比分析。研究表明,本项目深厚软土基坑采用大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护的变形及内力均在合理控制范围内;基于小应变土体硬化模型(HSS)的数值模型可有效模拟和预测基坑开挖的变形,数值计算结果和现场实测结果具有较好的一致性;上部放坡开挖高度对基坑影响较大,被动区加固对基坑支护桩变形有一定影响,型钢间距从1.2 m至0.6 m对基坑变形影响较小。 展开更多

关键词 深厚软土基坑 放坡开挖 SMW工法桩 三维数值分析 小应变土体硬化模型

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紧邻铁路深厚淤泥层基坑支护对策及影响研究 被引量：11

9

作者 于廷新 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第4期52-56,共5页

沿海地区淤泥层深厚,大量基坑造成紧邻铁路位移超标,严重影响安全运营。目前类似基坑支护及影响研究尚不成熟、亟待研究。依托紧邻铁路的深厚淤泥层基坑实例,采用小应变土体硬化高级模型(HSS)进行三维数值分析,并对各施工阶段现场监测,... 沿海地区淤泥层深厚,大量基坑造成紧邻铁路位移超标,严重影响安全运营。目前类似基坑支护及影响研究尚不成熟、亟待研究。依托紧邻铁路的深厚淤泥层基坑实例,采用小应变土体硬化高级模型(HSS)进行三维数值分析,并对各施工阶段现场监测,通过理论计算、数值分析、现场监测的对比分析,得出深厚淤泥层基坑对土体及铁路影响规律、保护铁路的被动区加固等对策。结果表明:数值分析法与实际监测基本吻合,结果可靠,弹性地基梁法结果偏小;铁路沉降及垂直铁路方向位移较大,两者基本相等,由基坑中部向两侧逐渐减小,沿铁路方向位移较小;桩深层水平位移最大值位于基坑底附近,坑外地表沉降最大值位于距坑边1.5倍基坑深度附近,基坑影响范围达5倍基坑深度;对铁路侧被动区采用搅拌桩裙边加固,其他侧被动区采用搅拌桩墩式加固,减少了铁路位移及工程造价。 展开更多

关键词 小应变土体硬化模型 淤泥 基坑 铁路 影响 有限元法

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均质边坡在开挖过程中的变形规律研究 被引量：2

10

作者 魏芸 《港工技术》 2016年第3期37-40,共4页

针对实际工作中发现有的边坡位移远远超出设计预警但仍然稳定,而有的边坡变形很小却突然失稳的现象,运用Plaxis2D软件对均质土坡作了一般性规律研究,其结论可为类似工程提供参考。

关键词 均质土坡 变形 Plaxis2D 小应变土体硬化模型

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邻近地铁砂层基坑微变形动态控制及监测研究

11

作者 于廷新 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第12期29-34,共6页

研究目的:深厚砂层基坑开挖及降水极易造成邻近地铁位移超标,鲜见敏感高级模型数值分析及动态调整研究依托武汉某紧邻地铁的深厚砂层基坑,采用敏感环境下小应变土体硬化高级模型进行三维数值模拟,创新性地提出支撑动态调整,通过研究及... 研究目的:深厚砂层基坑开挖及降水极易造成邻近地铁位移超标,鲜见敏感高级模型数值分析及动态调整研究依托武汉某紧邻地铁的深厚砂层基坑,采用敏感环境下小应变土体硬化高级模型进行三维数值模拟,创新性地提出支撑动态调整,通过研究及监测得出土体、桥墩和桩基变形特性以及微变形控制对策研究结论:(1)结合栈桥设计加强支撑布置及刚度,可有效减小桥墩位移的40%,由8.8 mm减为5.3 mm,降至控制标准内;(2)桥墩顶相对桩基顶因转角而位移放大明显,达1.5倍,故应严控桩基变形,桩基变形在基坑底存在显著转折点;(3)桥墩最大位移处与支撑平面计算最大位移处位置相同,数值分析与实际监测基本一致;(4)应在基坑与桥墩间设嵌入隔水层的超长止水帷幕,推荐采用TRD;(5)应采取检测、抽水试验、动态监测等多重措施确保止水帷幕质量;(6)本研究成果可供富水砂层地区地铁旁类似基坑借鉴。 展开更多

关键词 小应变土体硬化模型 深厚砂层 基坑 地铁 桥墩 对策 数值分析 降水

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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

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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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刚性桩复合地基沉箱挡土结构数值模拟分析 被引量：1

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作者 田利勇 张雨剑 鄢亚军 《水利与建筑工程学报》 2018年第5期194-197,201,共5页

基于上海市某圈围工程,提出了一种适用于软土地区的刚性桩复合地基沉箱挡土结构,并采用有限元计算软件PLAXIS和小应变硬化土体(HSS)模型对该结构进行了数值模拟分析以论证其安全性。分析结果显示:该结构沉箱最大沉降量、不均匀沉降量及... 基于上海市某圈围工程,提出了一种适用于软土地区的刚性桩复合地基沉箱挡土结构,并采用有限元计算软件PLAXIS和小应变硬化土体(HSS)模型对该结构进行了数值模拟分析以论证其安全性。分析结果显示:该结构沉箱最大沉降量、不均匀沉降量及倾斜度均可满足正常使用要求;桩基最大正、负弯矩分别产生在末排、首排桩基,且均满足承载力要求。该结构在受力及变形方面安全可行,为软土地区深水圈围工程提供了一种新的型式。 展开更多

关键词 沉箱 复合地基 小应变土体硬化模型

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地下管廊基坑工程鲁棒性分析及风险评估

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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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