軟土蠕變沉降的數(shù)值模擬.pdf

1、軟土的沉降分析中，必須考慮軟土的蠕變特性，否則分析結(jié)果就可能會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。本文較為系統(tǒng)地闡述了土的流變理論，綜合各種相關(guān)理論和方法分析模型的本構(gòu)關(guān)系，并在理論分析的基礎(chǔ)上，建立了有限元計(jì)算方案。 箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和半圓體混合堤結(jié)構(gòu)是適合于軟土地基上的可作為防波堤和擋土建筑物的結(jié)構(gòu)。本文以天津港北大防波堤為工程背景，采用有限元軟件PLAXIS來計(jì)算分析箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)和半圓體混合堤結(jié)構(gòu)的沉降變形。 首先，分別使用軟土

2、蠕變模型和摩爾—庫(kù)侖模型，對(duì)天津北大防波堤半圓體混合堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了使用軟土蠕變模型計(jì)算軟土蠕變變形的合理性。 然后，采用二維有限元分析模型，將箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)用線彈性模型模擬、地基深層土用摩爾—庫(kù)侖模型模擬、表層和淺層軟土用蠕變模型模擬，并考慮了結(jié)構(gòu)和軟土間的接觸界面。箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)工程實(shí)例的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好，表明采用本文的計(jì)算模型利用PLAXIS軟件計(jì)算的沉降變形結(jié)果是可靠

3、的。采用該模型可對(duì)箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沉降變形進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)。 最后，采用平面有限元法分析研究不同的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)寬度、結(jié)構(gòu)入土深度以及土體參數(shù)對(duì)箱筒形基礎(chǔ)沉降的影響。分析表明，采用箱筒形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，增加入土深度，加大結(jié)構(gòu)寬度，減少結(jié)構(gòu)自重，提高土體滲透系數(shù)，對(duì)于加速固結(jié)沉降以及減少最終沉降量有著非常明顯的作用。 綜上所述，本文采用軟土蠕變模型及其有限元計(jì)算方案能夠較確切地描繪軟土地基土體的沉降趨勢(shì)，并能夠?qū)ξ磥淼娜渥兦闆r