由于我國經(jīng)濟建設(shè)的快速持續(xù)發(fā)展,交通系統(tǒng)達到了空前的高度繁榮,而且在城市大環(huán)境中高層、超高層建筑物密布云集,甚至高架橋、高架鐵路等構(gòu)筑物數(shù)不勝數(shù),并且它們大部分的基礎(chǔ)形式是樁基礎(chǔ),又由于受地下空間和路線的限制,城市地鐵隧道一般繞過復雜的結(jié)構(gòu)物從道路下方修建,但是有時也會從樁旁邊穿越。地鐵洞室的打通會使周邊土層變化發(fā)生應力重分布,從而影響附近地表沉降變形和附近原有結(jié)構(gòu)物樁基的內(nèi)力、變形以及樁基的承載性能,直接威脅結(jié)構(gòu)物使用。由于建筑物樁基承載性能的穩(wěn)定將決定上部結(jié)構(gòu)的安全使用,因此研究盾構(gòu)開挖過程對鄰近原有樁基和周圍土層的變形影響就顯得特別重要。經(jīng)過求學期間對土木相關(guān)力學的學習思考,本文章采用常用的數(shù)值軟件ABAQUS建模研究地鐵隧道盾構(gòu)開挖對臨近地層和樁基的變形機理。考慮不同盾構(gòu)施工階段對樁身變形和內(nèi)力變化的影響,并利用單因素控制法改變等代層硬化程度分析對臨近樁身的影響。在單樁數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進一步探討了隧道修建對附近雙樁變形影響。主要研究如下:（1）總結(jié)了目前隧道施工對臨近建筑物樁基帶來的相關(guān)問題影響以及應采取相應的保護控制措施,簡單介紹了 ABAQUS軟件基礎(chǔ)知識、單元生死技術(shù)和ABAQ... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和文獻綜述
        1.2.1 地鐵盾構(gòu)施工引起附近地層變動的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 地鐵盾構(gòu)施工引起附近樁基變形的研究現(xiàn)狀
    1.3 盾構(gòu)法施工簡介
        1.3.1 盾構(gòu)法施工基本原理
        1.3.2 盾構(gòu)法施工技術(shù)環(huán)節(jié)
    1.4 盾構(gòu)法施工對地層變形的影響規(guī)律
        1.4.1 地層變形的原因分析
        1.4.2 盾構(gòu)掘進造成的地表縱向沉降變化過程
    1.5 盾構(gòu)施工對臨近樁基的影響機理
        1.5.1 樁基礎(chǔ)簡介
        1.5.2 樁基承載能力影響機理分析
        1.5.3 地鐵隧道與樁基的位置關(guān)系
    1.6 本文研究的內(nèi)容和方法
第2章 ABAQUS軟件及數(shù)值建模理論簡介
    2.1 ABAQUS軟件簡介
        2.1.1 ABAQUS軟件模塊組成
        2.1.2 ABAQUS軟件中的單元生死功能
    2.2 土體本構(gòu)模型
        2.2.1 材料的本構(gòu)關(guān)系
        2.2.2 土體應力應變關(guān)系
        2.2.3 摩爾庫倫模型
    2.3 本章總結(jié)
第3章 地鐵盾構(gòu)對鄰近建筑物單樁的數(shù)值分析
    3.1 引言
    3.2 計算模型
        3.2.1 模型的背景和簡化處理
        3.2.2 單元類型
        3.2.3 數(shù)值模擬材料參數(shù)取值
        3.2.4 應力釋放
        3.2.5 地應力平衡
        3.2.6 樁頂約束
        3.2.7 注漿壓力
        3.2.8 土倉壓力
        3.2.9 土層與盾構(gòu)機表面的阻力
        3.2.10 計算步驟
    3.3 數(shù)值模擬計算結(jié)果分析
        3.3.1 土體的地應力平衡分析
        3.3.2 土體變形分析
        3.3.3 樁身變形和內(nèi)力分析
            3.3.3.1 樁身變形
            3.3.3.2 樁基內(nèi)力
    3.4 不同的等代層硬化程度對臨近樁基的影響分析
        3.4.1 樁身位移對比分析
        3.4.2 樁身內(nèi)力對比分析
    3.5 設(shè)置材料粘聚力對數(shù)值模擬影響分析
        3.5.1 樁身位移對比分析
        3.5.2 樁身內(nèi)力對比分析
    3.6 本章總結(jié)
第4章 地鐵盾構(gòu)對鄰近建筑物雙樁的數(shù)值分析
    4.1 模型的建立
    4.2 數(shù)值模擬計算結(jié)果分析
        4.2.1 土體的地應力平衡分析
        4.2.2 土體的變形分析
        4.2.3 樁身變形和內(nèi)力分析
            4.2.3.1 樁身位移變形分析
            4.2.3.2 樁基內(nèi)力分析
    4.3 單樁與雙樁的變形影響分析對比
        4.3.1 樁身位移對比分析
        4.3.2 樁身內(nèi)力對比分析
    4.4 本章總結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 本文主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ANSYS盾構(gòu)區(qū)間下穿京廣鐵路施工的沉降分析[J]. 郝忠院,戴俊,王根,徐宇飛.  公路. 2014(12)
[2]盾構(gòu)隧道施工對既有建筑物基樁影響的數(shù)值模擬[J]. 王凈偉,楊信之,阮波.  鐵道科學與工程學報. 2014(04)
[3]隧道開挖對鄰近單樁豎向受力特性影響[J]. 熊巨華,王遠,劉侃,孫慶.  巖土力學. 2013(02)
[4]盾構(gòu)過富水砂層對地表建筑物影響的研究[J]. 劉國楠,張遠榮,肖文海.  西北地震學報. 2011(03)
[5]軟土地層中地鐵盾構(gòu)施工引起地表沉降的三維有限元分析[J]. 王國才,馬達君,楊陽,章潔.  巖土工程學報. 2011(S1)
[6]隧道開挖對周圍土體及樁基影響的試驗研究[J]. 孫慶,楊敏,冉俠,Leung C F.  同濟大學學報(自然科學版). 2011(07)
[7]盾構(gòu)法開挖隧道對樁基礎(chǔ)影響的有限元分析[J]. 王麗,鄭剛.  巖土力學. 2011(S1)
[8]盾構(gòu)施工對不同剛度樁體影響的數(shù)值分析[J]. 趙宏華,陳國興.  防災減災工程學報. 2011(01)
[9]地鐵盾構(gòu)隧道穿越對建筑物樁基礎(chǔ)的影響分析[J]. 李進軍,王衛(wèi)東,黃茂松,富坤.  巖土工程學報. 2010(S2)
[10]基坑開挖對鄰近地埋管線的影響分析[J]. 張陳蓉,蔡建鵬,黃茂松.  巖土工程學報. 2010(S2)

博士論文
[1]盾構(gòu)掘進過程數(shù)值模擬方法研究及應用[D]. 沈建奇.上海交通大學 2009
[2]城市隧道施工地層變形時空統(tǒng)一預測理論及應用研究[D]. 施成華.中南大學 2007

碩士論文
[1]砂卵石地層中隧道盾構(gòu)法施工數(shù)值分析[D]. 曲兆宇.北京交通大學 2012



本文編號：3651165