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湿地湖泊相黏土胶结结构性与各向异性本构模型
1
作者 朱楠 诸葛爱军 +2 位作者 喻志发 朱耀庭 李雨润 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期160-170,共11页
湿地湖泊相黏土由湖泊湿地或古湖泊湿地干缩形成,具有明显的胶结特性、结构性及初始各向异性。为了有效描述湿地湖泊相黏土的应力-应变关系及屈服特性,建立了考虑胶结强度演化、结构性及初始各向异性影响的土体弹塑性本构模型。基于纯... 湿地湖泊相黏土由湖泊湿地或古湖泊湿地干缩形成,具有明显的胶结特性、结构性及初始各向异性。为了有效描述湿地湖泊相黏土的应力-应变关系及屈服特性,建立了考虑胶结强度演化、结构性及初始各向异性影响的土体弹塑性本构模型。基于纯剪切应力路径下胶结强度p′r的变化规律,以及等向压缩条件下屈服面与胶结强度p′r的对应关系,提出了适用于等向压缩、纯剪切及压缩剪切共同作用3种应力状态的胶结强度演化规律;基于修正剑桥模型理论框架,引入了胶结强度演化规律,并考虑体积应变硬化和剪切应变硬化的影响对硬化规律进行改进;引入各向异性参数ηNCL,对p′-q平面进行极坐标变换来反映初始各向异性的影响;采用相关联流动法则,建立了土体的胶结结构性和各向异性本构模型。所有的模型参数均可通过固结压缩试验、三轴试验及K 0固结试验获得。模型预测与试验对比结果表明:所提出的模型能够合理地描述胶结强度及结构性与初始各向异性对土体应力-应变特性及屈服特性的影响,可以有效反映加载过程中土体胶结强度的渐进退化,以及在卸载应力路径下胶结强度对土体抗拉强度的提高作用。该模型考虑了胶结强度特性、结构性和各向异性的影响,可以更好地表征湿地湖泊相黏土的力学响应。 展开更多
关键词 胶结强度 结构性 初始各向异性 硬化规律 本构模型 湿地湖泊相黏土
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基于孔压静力触探原位测试的基坑围护结构变形计算方法
2
作者 赖丰文 刘松玉 +3 位作者 蔡国军 鲁泰山 李洪江 段伟 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2650-2660,共11页
弹性地基梁模型常被用于基坑围护结构变形计算,但现有模型大多忽略土体刚度硬化特征;且计算参数高度依赖于室内单元试验,其取样扰动带来的误差不可避免。提出了可以考虑土压力非极限状态和土体刚度硬化的修正弹性地基梁模型,进一步关联... 弹性地基梁模型常被用于基坑围护结构变形计算,但现有模型大多忽略土体刚度硬化特征;且计算参数高度依赖于室内单元试验,其取样扰动带来的误差不可避免。提出了可以考虑土压力非极限状态和土体刚度硬化的修正弹性地基梁模型,进一步关联孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)原位测试参数与模型计算参数,建立了基于CPTU原位测试的基坑围护结构侧向变形计算方法。通过与离心机试验结果对比,验证了所提计算方法的合理性与准确性。随后,将所提计算方法应用至太湖冲湖积相软土基坑工程,发现基于CPTU测试参数的计算结果和现场监测值吻合良好;基于室内单元试验的计算结果可知,取样扰动使土体刚度参数降低而高估了墙体变形,说明了基于CPTU原位测试的基坑围护结构变形计算方法的工程适用性。最后,应用所提计算方法,探讨了开挖深度、土体杨氏模量、围护结构刚度和内支撑刚度对基坑围护结构最大变形的影响。 展开更多
关键词 基坑 墙体侧向变形 孔压静力触探(CPTU) 土体刚度硬化 弹性地基梁模型
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改进的TOPSIS(逼近理想解排序方法)在土体刚度参数反分析中的应用
3
作者 徐世祥 万友生 +5 位作者 贺烽 覃君 谢云杰 吴波 郑卫强 许杰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期133-138,共6页
[目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述... [目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述了传统TOPSIS的改进,并与熵权法、数值分析和正交试验法相结合,应用于富水砂层刚度参数反分析中。利用正交试验法建立了25个方案数值分析模型,选取最大地面沉降、最大拱顶沉降、最大拱底隆起和最大净空收敛4个指标进行综合决策,确定了适用于富水砂层土体硬化模型刚度参数的比例关系与大小。[结果及结论]改进的TOPSIS能有效地与数值分析和正交试验法相结合进行反分析研究,科学地对正交试验方案进行多指标决策,为复杂岩土工程反分析理论提供了一种新的决策方法。富水砂层土体硬化模型刚度参数之间的比例关系为:固结试验切线模量E_(ref,oed)=E_(s(0.1~0.2))(0.1~0.2 MPa围压下的压缩模量),三轴固结排水剪切试验割线模量E_(ref,50)=1.4E_(ref,oed),三轴固结排水卸载再加载试验的卸载再加载模量E_(ref,ur)=2.0E_(ref,50),刚度应力相关指数为0.6。 展开更多
关键词 地铁隧道 土体刚度参数反分析 逼近理想解排序法 正交试验 富水砂层 硬化土本构模型
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基于多元概率分布的土体硬化模型参数预测
4
作者 陶袁钦 潘孙珏徐 +1 位作者 孙宏磊 聂艳侠 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1392-1408,共17页
针对工程实际中土体硬化(hardening soil,简称HS)模型参数取值难的问题,建立了HS模型参数数据库HS-CLAY/9/196,并基于该数据库构建了HS参数的多元概率分布模型;通过易获得的常见土性参数测试数据更新难获得的HS参数的概率分布,并研究了... 针对工程实际中土体硬化(hardening soil,简称HS)模型参数取值难的问题,建立了HS模型参数数据库HS-CLAY/9/196,并基于该数据库构建了HS参数的多元概率分布模型;通过易获得的常见土性参数测试数据更新难获得的HS参数的概率分布,并研究了已知测试数据类型及类型量对HS参数更新的影响,提出了给定测试数据下HS参数(参考切线模量E_(oed)^(ref)、参考剪切模量E_(50)^(ref)和参考加卸载模量E_(ur)^(ref))的概率转换模型。结果表明:所建立的HS参数多元概率分布模型有效表征了HS参数的统计特征和互相关性;基于该多元概率分布模型,可通过贝叶斯更新综合利用多种土性参数测试数据,提高HS参数预测的准确性,预测不确定性随着已知测量数据类型量的增加而降低;在估计HS参数E_(oed)^(ref)、E_(50)^(ref)和E_(ur)^(ref)时,应优先考虑收集压缩模量E_(s1-2)、含水率w和孔隙比e等与目标参数具有强相关性的测试数据。 展开更多
关键词 土体硬化模型 土性参数 数据库 多元概率分布 贝叶斯更新
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基于分级加载蠕变模型的参数快速标定方法
5
作者 朱丙龙 闫宏业 +3 位作者 毕宗琦 刘晓贺 王瑜鑫 董添春 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期112-119,共8页
蠕变是冻土区铁路路基变形的关键影响因素之一,常通过分级加载蠕变试验来研究冻土蠕变特性。通过曲线拟合方法标定蠕变模型参数前,常需要将冻土分级加载蠕变试验数据通过“陈氏法”转化为分别加载蠕变试验数据,转化过程较为繁琐。以时... 蠕变是冻土区铁路路基变形的关键影响因素之一,常通过分级加载蠕变试验来研究冻土蠕变特性。通过曲线拟合方法标定蠕变模型参数前,常需要将冻土分级加载蠕变试验数据通过“陈氏法”转化为分别加载蠕变试验数据,转化过程较为繁琐。以时间硬化蠕变(Time Hardening Creep,THC)模型为例,对THC模型公式执行与“陈氏法”相逆的操作,推导出了THC模型的分级加载形式。基于此分级加载蠕变模型公式,可直接利用分级加载单轴蠕变试验数据,通过曲线拟合快速标定参数。另外,提供了不同时间单位和应力单位下THC模型参数的变换关系,无需曲线拟合,根据时间和应力单位变化前的参数即可直接标定单位变化后的变换参数。在-0.5、-2.0℃条件下对粗粒土进行了分级加载单轴蠕变试验,基于分级加载THC模型标定了参数,并用拟合参数和变换参数预测了经“陈氏法”转化后的分别加载数据,两种参数预测的相关系数均超过0.9。提出的分级加载THC模型和不同单位下的参数变换关系简化了参数标定流程,实现了参数的快速标定,为冻土地区铁路路基工程的设计和数值模拟提供了有效支持。 展开更多
关键词 铁路路基 蠕变模型 理论分析 冻土 时间硬化 分级加载 分别加载 参数标定
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杭州富水粉砂水泥土HSS模型参数实验研究 被引量：13
6
作者 赵保 田雷 +3 位作者 赵伟阳 王哲 史吏 李超群 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期53-59,共7页
基坑开挖数值模拟分析常采用小应变硬化模型(HSS模型)模拟土体,搅拌桩等常用基坑加固措施均涉及水泥改性土。针对杭州富水粉砂土及其水泥改性土(水泥掺量分别为8%,16%,24%),进行了标准固结实验、三轴固结排水剪切实验、三轴固结排水加... 基坑开挖数值模拟分析常采用小应变硬化模型(HSS模型)模拟土体,搅拌桩等常用基坑加固措施均涉及水泥改性土。针对杭州富水粉砂土及其水泥改性土(水泥掺量分别为8%,16%,24%),进行了标准固结实验、三轴固结排水剪切实验、三轴固结排水加卸载实验和共振柱实验等系列室内实验,获得了粉砂土及其水泥土的HSS模型参数,结果表明HSS模型中的强度和模量相关参数均随着水泥掺量的增加而增大。特别明确了粉砂土及其水泥土固结切线模量Eoed^ref、三轴切线模量E50^ref 和加载模量Eur^ref之间的比例关系,并和已有文献的相关数据进行了对比分析,证明了笔者实验结果的可靠性。 展开更多
关键词 小应变硬化模型 hsS模型 富水粉砂 水泥土 水泥掺量
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湖相沉积典型软土HSS模型参数取值研究 被引量：7
7
作者 陈赵慧 阮永芬 +3 位作者 王鹏 朱强 闫明 蔡龙 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期74-85,93,共13页
数值分析被广泛用于研究复杂环境下深基坑开挖变形,但本构模型及模型参数选择对计算结果合理性影响较大。比较分析多种本构模型的特点,硬化土小应变(HSS)本构模型能很好对软土场地基坑开挖引起的变形进行预测,但HSS模型参数多且取值困... 数值分析被广泛用于研究复杂环境下深基坑开挖变形,但本构模型及模型参数选择对计算结果合理性影响较大。比较分析多种本构模型的特点,硬化土小应变(HSS)本构模型能很好对软土场地基坑开挖引起的变形进行预测,但HSS模型参数多且取值困难。湖相沉积软土在昆明分布范围广,但针对此类土,特别是有机质含量及含水率较高的泥炭质土的HSS模型参数如何取值无相关研究。针对这些问题,对大量土工试验及取原状样进行室内试验资料进行分析,研究得到几个刚度参数间的经验取值关系,获得湖相沉积典型软土层的HSS模型参数。为检验HSS模型及相关参数取值的合理性,运用PLAXIS 2D数值分析软件,对软土场地的两个地铁基坑建立数值模型,计算在不同开挖工况下引起的基坑变形,并与实际变形监测值进行对比分析,两变形吻合较好,从而验证研究结果是合理可靠的,且研究结果对于深基坑支护设计、岩土工程研究及勘察等具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 深基坑 硬化土小应变模型 泥炭质土 高度非线性
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宁波软土地区基坑数值计算中HS模型参数试验研究 被引量：24
8
作者 杨兰强 周立波 +3 位作者 夏雯 管仁秋 张浩 罗伟锦 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第6期954-962,共9页
土体HS模型已成为软土基坑数值模拟中较为常用的本构模型之一,但由于其模型参数较多,很多参数无法从勘察报告中直接获取。为了解决模型参数的取值问题,选取宁波地区典型的2种土样(淤泥质土、粉质黏土),开展标准固结试验、三轴固结排水... 土体HS模型已成为软土基坑数值模拟中较为常用的本构模型之一,但由于其模型参数较多,很多参数无法从勘察报告中直接获取。为了解决模型参数的取值问题,选取宁波地区典型的2种土样(淤泥质土、粉质黏土),开展标准固结试验、三轴固结排水剪切试验以及三轴固结排水加载—卸载—再加载试验,获得土体应力-应变关系。根据曲线确定宁波地区典型土层的HS模型参数Erefoed、Eref50、Erefur、c'、φ'和Rf,以及模型参数之间的关系。并将试验结果与上海软土地区、天津软土地区取得的模量关系进行对比分析。最后对宁波新典路过街通道深基坑工程进行三维有限元分析,计算结果与实测数据较为接近,从而验证HS模型及试验获取的HS参数在宁波地区基坑开挖数值计算中的适用性。 展开更多
关键词 软土地区 hs模型 模量 数值模拟 三轴试验 固结试验 基坑
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基于HS-Small模型临江深基坑降水变形特性分析 被引量：6
9
作者 黄建华 李瑞 《水电能源科学》 北大核心 2023年第11期116-120,203,共6页
临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模... 临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模拟,分析了降水影响因素(降水深度、方式、速率和止水帷幕)对周围环境变形的敏感性及其相互之间的关系,并将分析结果与实测结果进行对比验证。结果表明,随临江深基坑土方开挖和降水进行,基坑坡顶、坑外土体和周边建筑物沉降变形逐渐增大,其中降水对基坑变形影响更明显;分次降水能有效降低周围建筑物和地表的沉降变形;降水深度建议控制在底板以下0.5~2.0 m;降水速率对周围环境沉降总量影响相对较小,但对沉降速率影响较大,当降水速率达到最优值时对基坑稳定性控制有益;止水帷幕嵌入深度超过30 m后对控制周围建筑沉降效果不明显。研究结果可为类似临江深基坑降水工程设计施工提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 临江工程 hs-Small本构模型 开挖降水 沉降机理 软土地区
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武汉软土小应变硬化模型参数试验研究 被引量：3
10
作者 徐伟 刘超 +4 位作者 胡科 范毅雄 太俊 任兴伟 冯晓腊 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期88-99,共12页
小应变硬化(HSS)模型考虑了土体在非常小的应变条件下刚度的高度非线性,在深基坑工程变形分析中得到广泛应用,其中如何确定土体的各个模型参数是应用该模型的关键。针对武汉软土地区,结合国内外文献中对HSS模型的研究成果,总结了HSS模... 小应变硬化(HSS)模型考虑了土体在非常小的应变条件下刚度的高度非线性,在深基坑工程变形分析中得到广泛应用,其中如何确定土体的各个模型参数是应用该模型的关键。针对武汉软土地区,结合国内外文献中对HSS模型的研究成果,总结了HSS模型中各个参数的确定方法,并以武汉市两个软土深基坑工程为背景,利用三轴固结剪切仪和GDS动三轴仪进行了三轴固结排水剪切试验和动三轴试验研究,获得了HSS模型所需的土体强度、小应变刚度等参数。在此基础上,构建了HSS模型中各个参数的经验关系,并根据国内外学者的研究成果,结合本文室内试验的结果,提出了一套完整的武汉市软土深基坑工程HSS模型参数的获取方法。研究成果可为武汉市类似工程地质条件下的深基坑工程变形分析提供参数和技术支撑。 展开更多
关键词 武汉软土 小应变硬化模型 参数 室内试验
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基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析 被引量：2
11
作者 孟凯琪 刘志良 +5 位作者 徐亮 李春立 李亮 于忠福 高原 李辉 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期705-714,共10页
采用土体硬化(Hardening Soil)模型,在PLAXIS 2D中建立基坑开挖数值模型,在获取坑底特征点隆起变形数据的基础上构建坑底隆起变形超限失效模式对应的极限状态函数,为提高计算效率,应用响应面法代替有限元计算快速获取坑底特征点隆起变形... 采用土体硬化(Hardening Soil)模型,在PLAXIS 2D中建立基坑开挖数值模型,在获取坑底特征点隆起变形数据的基础上构建坑底隆起变形超限失效模式对应的极限状态函数,为提高计算效率,应用响应面法代替有限元计算快速获取坑底特征点隆起变形值,结合蒙特卡罗模拟方法进行坑底抗隆起稳定性可靠度分析,分析结果表明:第三层土的卸载再加载模量E_(3)^(ur)以及有效内摩擦角φ’_(3)的变异性对坑底抗隆起稳定性影响显著;第一层土的有效黏聚力c’_(1)、有效内摩擦角φ’_(1)、割线模量E_(1)^(50)、切线模量E_(1)^(oed)以及第二层土的有效黏聚力c’_(2)的变异性对坑底抗隆起稳定性影响较小,但相对而言,第二层土的有效黏聚力c’_(2)对坑底抗隆起稳定性的影响较大;对于坑底土体为粉砂的深基坑来说,对坑内土体进行加固可以有效约束坑底隆起变形。 展开更多
关键词 基底隆起稳定性 硬化土模型 响应面 蒙特卡罗法
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杭州淤泥质粉质黏土小应变硬化土模型参数试验及工程应用 被引量：4
12
作者 孟瑞军 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期303-315,共13页
小应变硬化土(HSS)模型被广泛用于软土地区分析基坑开挖对周边环境的影响。淤泥质粉质黏土是一种高灵敏性土,对基坑开挖工程有很大影响。本文介绍HSS模型13个参数及其确定方法。选取杭州淤泥质粉质黏土,开展标准固结试验、三轴固结排水... 小应变硬化土(HSS)模型被广泛用于软土地区分析基坑开挖对周边环境的影响。淤泥质粉质黏土是一种高灵敏性土,对基坑开挖工程有很大影响。本文介绍HSS模型13个参数及其确定方法。选取杭州淤泥质粉质黏土,开展标准固结试验、三轴固结排水试验、三轴固结排水加载—卸载—再加载试验和弯曲元试验等一系列室内试验,确定杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数的取值及其比例关系。依托杭州2个典型工程案例,分别建立基坑开挖三维有限元模型,分析围护结构深层水平位移和支撑轴力,并对比实测数据和数值模拟结果,验证杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数取值合理性。该研究可为淤泥质粉质黏土地层基坑开挖数值模拟HSS模型参数取值提供参考。 展开更多
关键词 小应变硬化土模型 基坑工程 淤泥质粉质黏土 室内试验 数值模拟
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静压群桩挤土效应对邻近既有码头桩基影响数值分析
13
作者 杜文博 谢伟 +3 位作者 王滨 倪卫达 沈侃敏 高广运 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期141-147,共7页
为研究软土地区静压群桩对周边建构筑物的不利影响,本文以浙江某近海光伏发电项目为背景,利用圆孔扩张法模拟沉桩挤土效应,基于硬化土(Hardening soil,HS)本构模型,建立了桩-土、桩-桩相互作用三维有限元模型,据此分析并探讨了沉桩顺序... 为研究软土地区静压群桩对周边建构筑物的不利影响,本文以浙江某近海光伏发电项目为背景,利用圆孔扩张法模拟沉桩挤土效应,基于硬化土(Hardening soil,HS)本构模型,建立了桩-土、桩-桩相互作用三维有限元模型,据此分析并探讨了沉桩顺序及遮栏效应对邻近既有桩基础的影响。结果表明,当不考虑沉桩顺序及遮拦效应时,既有桩基础最大变形为6.09 mm,桩基均处于弹性状态;当考虑沉桩顺序及遮栏效应后,群桩左侧土体位移有所减小。既有桩变形和内力均易受沉桩顺序和沉桩相对位置关系因素的影响,工程设计和施工应对沉桩顺序给予足够重视,对于本项目建议以沉桩顺序为逐排压桩顺序。 展开更多
关键词 静压沉桩 圆孔扩张法 硬化土模型 沉桩顺序 遮拦效应
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地铁换乘站坑中坑开挖变形特性 被引量：22
14
作者 侯新宇 刘松玉 童立元 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1289-1294,共6页
为了研究坑中坑开挖变形特性,分析了卸载条件下坑中坑基坑不同区域土体应力路径的变化规律,采用土体卸载的HS有限元模型,对某地铁换乘站坑中坑土体开挖进行数值模拟.结果表明:该坑中坑的内坑开挖对外墙侧移影响较小,每次开挖外墙侧移仅... 为了研究坑中坑开挖变形特性,分析了卸载条件下坑中坑基坑不同区域土体应力路径的变化规律,采用土体卸载的HS有限元模型,对某地铁换乘站坑中坑土体开挖进行数值模拟.结果表明:该坑中坑的内坑开挖对外墙侧移影响较小,每次开挖外墙侧移仅为2 mm左右;外坑、内坑开挖都导致内墙向坑内侧移,内坑开挖导致内地连墙侧移值增加超过11 mm;内坑开挖对外墙外侧土体位移影响较小;内坑外侧土体(即外坑坑底)的隆起量有随着开挖深度增大的趋势,外坑土体卸载导致外墙外侧地面水平位移较为明显,局部超过15 mm;内坑每次开挖引起外墙外侧土体侧移增量不超过1 mm.因此,有针对性地确定支护结构设计和施工方案,既能保证坑中坑基坑安全和环境影响的要求,又能节省造价. 展开更多
关键词 地铁换乘站 坑中坑 应力路径 hs模型 数值分析
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被动区深搅桩加固对地铁深基坑变形的影响 被引量：33
15
作者 侯新宇 刘松玉 童立元 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期180-184,共5页
采用土体卸载条件下的HS(hardening-soil)有限元模型,分析了被动区加固对地铁换乘站深基坑变形的影响.结果表明:深搅加固对墙体侧向位移的影响随深度增加而增大,可以最终减小墙体侧向位移达27%左右;在临近墙体局部范围内抑制坑底隆起效... 采用土体卸载条件下的HS(hardening-soil)有限元模型,分析了被动区加固对地铁换乘站深基坑变形的影响.结果表明:深搅加固对墙体侧向位移的影响随深度增加而增大,可以最终减小墙体侧向位移达27%左右;在临近墙体局部范围内抑制坑底隆起效果显著,抑制隆起量最多超过50%;对墙背土体沉降抑制不显著,局部降低15%左右,在墙背局部范围内对土体侧向位移影响不明显.因此,根据不同地质条件和基坑变形控制要求,选择合理的加固形式使加固土体达到设计强度,既能保证基坑安全和环境影响的要求,又能节省造价. 展开更多
关键词 地铁车站 深基坑 被动区加固 深搅桩 hs模型
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深圳地区原状花岗岩残积土硬化土模型参数的试验研究 被引量：21
16
作者 庞小朝 黄俊杰 +3 位作者 苏栋 肖文海 顾问天 刘斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4079-4085,共7页
硬化土(hardening soil)模型是岩土工程数值分析中常采用的模型。为研究加载方式和排水条件对原状花岗岩残积土剪切行为的影响,对深圳地区原状花岗岩残积土进行了常规三轴固结排水、常规三轴固结不排水、固结排水侧向卸载和固结不排水... 硬化土(hardening soil)模型是岩土工程数值分析中常采用的模型。为研究加载方式和排水条件对原状花岗岩残积土剪切行为的影响,对深圳地区原状花岗岩残积土进行了常规三轴固结排水、常规三轴固结不排水、固结排水侧向卸载和固结不排水侧向卸载4组试验,并由试验结果确定出不同加载方式和排水条件下的硬化土模型参数。结果表明:在常规三轴试验中,试样在剪切过程中表现为先剪缩后剪胀的特性,在侧向卸载试验中,试样始终表现为剪胀的特性;模型参数值与加载路径密切相关,固结不排水侧向卸载试验(CDLU)测得的有效内摩擦角φ'较常规三轴固结不排水试验(CD)试验大20%,而有效黏聚力c'小了46%;CDLU试验得到的三轴压缩试验的参考割线模量E_(50)^(ref)为CD试验的2.9倍,卸载再加载参考割线模量E_(ur)^(ref)为CD试验的1.8倍;在相同加载路径下,模型参数值也受排水条件的影响,由CU试验得到的j'与CD试验的结果相近,但CU试验得到的φ'要明显大于CD试验的结果,CU试验得到的E_(50)^(ref)为CD试验的2倍,E_(ur)^(ref)为CD试验的3.8倍。因此,在岩土工程数值分析中应根据工程的实际情况确定和选用模型参数值。 展开更多
关键词 硬化土模型 三轴试验 加载路径 排水条件 模型参数
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地铁换乘站深基坑内支撑体系的优化设计与分析 被引量：7
17
作者 侯新宇 薛必芳 +1 位作者 火映霞 袁娇娇 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第8期89-94,共6页
采用土体卸载条件下的Hardening-Soil有限元模型,研究苏州某地铁换乘站深基坑3种支撑方案对支护结构内力和基坑变形的影响。结果表明:与初始方案比较,方案A(去掉第4道支撑)的墙身最大侧移增大了35.28%,最大正负剪力分别增加41.87%和71.1... 采用土体卸载条件下的Hardening-Soil有限元模型,研究苏州某地铁换乘站深基坑3种支撑方案对支护结构内力和基坑变形的影响。结果表明:与初始方案比较,方案A(去掉第4道支撑)的墙身最大侧移增大了35.28%,最大正负剪力分别增加41.87%和71.11%,最大正负弯矩分别增加145.32%和45.39%,最后一道支撑轴力达到1018kN,比初始方案增加了近1倍,对基坑土体变形影响增长近10%;方案B(第3、4道支撑合并)的墙身最大侧移增大了10.49%,最大正负剪力则增加6.89%和33.97%,最大正负弯矩增加34.46%和10.97%,合并后的第3、4道支撑轴力降低了15%,对基坑土体变形影响较小。方案B既能保证基坑安全和环境影响的要求,又能降低造价。 展开更多
关键词 地铁换乘站 深基坑 支撑 优化设计 hs模型
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考虑土体硬化的基坑开挖性状及隆起稳定性分析 被引量：13
18
作者 张飞 李镜培 唐耀 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期79-84,共6页
基坑开挖过程中,土体应力路径、卸载回弹再压缩特性与简单加载或卸载不同,采用常规的理想弹塑性模型模拟基坑开挖,得到的围护墙位移、坑内土体回弹以及坑外沉降较大。分析了基坑开挖不同区域土体的性状,采用土体硬化模型模拟基坑开挖的... 基坑开挖过程中,土体应力路径、卸载回弹再压缩特性与简单加载或卸载不同,采用常规的理想弹塑性模型模拟基坑开挖,得到的围护墙位移、坑内土体回弹以及坑外沉降较大。分析了基坑开挖不同区域土体的性状,采用土体硬化模型模拟基坑开挖的卸载与土体硬化行为,结合工程算例,对比土体硬化模型和理想弹塑性模拟以及实测的围护结构土压力、围护墙水平位移和坑外土体沉降,并利用强度折减法分析基坑的稳定性。计算结果表明,考虑土体硬化的HS模型有限元方法能体现土体卸载再加载与开挖的特性,所得土压力、围护结构水平位移以及基坑抗隆起稳定性符合软土地区基坑工程的实践。 展开更多
关键词 基坑工程 土体硬化模型 开挖卸载 土体性状 有限元强度折减法
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主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑分析 被引量：26
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作者 徐中华 王建华 王卫东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B11期1355-1359,共5页
结合一具体工程对主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑进行了分析。基于土体硬化模型的平面有限元方法对基坑的施工过程进行了模拟,结果表明:该方法能较好地模拟围护结构的变形和墙后的地表沉降;同时主体地下结构的巨大支撑刚度... 结合一具体工程对主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑进行了分析。基于土体硬化模型的平面有限元方法对基坑的施工过程进行了模拟,结果表明:该方法能较好地模拟围护结构的变形和墙后的地表沉降;同时主体地下结构的巨大支撑刚度有效地控制了基坑的位移,因而基坑开挖对地铁没有产生不利的影响。采用考虑梁板共同作用的三维有限元方法分析了变标高的首层水平支撑体系的受力和变形,基于切向弹簧边界分析了地下一层水平支撑体系的受力和变形,分析结果成功地指导了基坑的设计。 展开更多
关键词 深基坑 主体地下结构 有限元分析 水平支撑体系 硬化模型
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基坑开挖数值分析中土体硬化模型参数的试验研究 被引量：310
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作者 王卫东 王浩然 徐中华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2283-2290,共8页
土体硬化模型已成为基坑数值分析中最常用的本构模型之一,其应用的关键是计算参数的确定。首先采用薄壁取土器现场取得土样,通过基于GDS的三轴固结排水剪切试验、三轴固结排水卸载-再加载试验及标准固结试验获得了上海典型土层土体的三... 土体硬化模型已成为基坑数值分析中最常用的本构模型之一,其应用的关键是计算参数的确定。首先采用薄壁取土器现场取得土样,通过基于GDS的三轴固结排水剪切试验、三轴固结排水卸载-再加载试验及标准固结试验获得了上海典型土层土体的三轴试验应力-应变曲线和固结试验荷载-应变关系曲线。然后根据曲线确定了各土层的HS模型参数,建立了各土层HS模型参数中切线模量E oreedf、割线模量E 5r0ef、加载模量E urerf的比例关系,并探讨了这些模量与压缩模量E s1-2之间的比例关系。最后将各层的模型参数与模量间的比例关系与国内外其他软土地区的结果进行了比较。试验结果可作为上海地区及其他软土地区基坑工程数值分析中确定HS模型参数时的参考。 展开更多
关键词 土体硬化模型 参数 三轴试验 固结试验 GDS三轴仪 薄壁取土器 数值分析
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