基于abaqus的基坑開挖對杭州中大圣馬廣場周邊地下管線影響的數值分析研究論文(編輯修改稿)
2025-07-19 13:10 本頁面
【文章內容簡介】 的，因此E可以分為初始切線模量，切線模量，割線模量和回彈模量。如圖41不同彈性模量示意圖。在摩爾庫倫模型中通常用割線模量來作為土體的楊氏模量即彈性模量。劉國彬在基坑工程手冊中根據國內外專家學者對土體彈性模量的室內試驗和現場試驗經驗關系進行了總結整理，對土體的割線模量取值建立了表格。本文參考其中的一種試驗結果對各層土體的彈性模量進行經驗公式計算得到。圖31不同彈性模量示意圖土體的泊松比在不排水條件下，由于土體無體積應變。在摩爾庫倫模型下可以采用側壓力系數來定義下表31為泊松比取值建議值表41 泊松比取值參考表參考出處土的類別Das（1997）Cernica（1995）Budhu（2000）Bowles（1992）黏土 硬 砂質 ~ ~ ~ ~~砂土 粉質 松 密~ ~ ~ ... … ~ ~~ ... 砂和砂石~~~剪脹角對于軟土取，在FLAC和Plaxis中建議的砂土剪脹角取值為。Vermeer和de Borst[47]中對剪脹角的取值如下表42所示表32 剪脹角取值表密實砂土15176。顆粒狀和完整的大理巖12176。~20176。松砂＜10176。水泥12176。正常固結黏土0176。以上對土體彈性模、泊松比和剪脹角的參數選取研究總結。并充分結合工程地質報告，對土體的重度、粘聚力、內摩擦角進行參數確定，并歸納到表31模型參數信息表。根據混凝土設計規(guī)范，對C30混凝土的重度、楊氏模量、泊松比進行參數確定和整理歸納到表31模型參數信息表，參考型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）施工與管理[48]，對水泥土的參數進行了確定，并整理至表31模型參數信息表。表31 模型參數信息表模型尺寸130x160x50m3 開挖深度20m 部件尺寸材料類型粘聚力內摩擦角（度）重度（KN/m3）彈性模量泊松比單元類型支撐截面1000x1000混凝土//2520GpaC3D20R立方體八節(jié)點縮減積分實體單元圍檁截面1000x1400混凝土//2520Gpa圍護樁27m，混凝土//2520Gpa攪拌樁18m深，水泥土//21300MpaS4R殼單元底板混凝土//2520Gpa土層10~3m粉質粘土1930MPaC3D20R立方體八節(jié)點縮減積分實體單元土層23~13m淤泥質粘土12MPa土層313~18m粉質粘土層32MPa土層418~50m全風化基巖層100MPa24本次數值模擬過程主要的荷載包括自重和超載，根據目前基坑圍護設計最小周邊附加荷載取值通常為25Kpa。假設模型四周土體在水平方向無變形，而豎直方向有變形，因而對模型四周邊界條件設置X、Y方向的水平位移約束分別為UU2；因為模型底部假設土體水平方向和豎直方向的位移變化為0，因而對模型底部邊界條件設置XYZ三個方向的約束。如圖所示圖42模型及網格劃分圖圖43圍護結構及支撐網格劃分圖紅色區(qū)域為坑邊超載25Kpa圖34荷載及邊界條件（1）地應力平衡及其計算結果分析采用摩爾庫倫模型進行基坑開挖，首先應建立土體的初始應力平衡。所謂初始地應力平衡，就是在進行打樁或基坑開挖之前，土體各層的初始位移均為零，但土體的應力是存在的，這種有應力存在而無位移的時間點稱為地應力平衡點。因而地應力平衡是在打樁之前的土體地應力平衡，平衡的對象只有土體。本文通過輸入關鍵詞*initial conditions,type=stress,input= 。在第一個分析步，將所有基坑圍護結構單元全部殺死后計算重力場下初始地應力。計算結果如下圖所示。圖35地應力平衡土體豎向位移
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