基于强夯大变形加固机理的数值分析

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1、浙江大学硕士学位论文强夯大变形加固机理的数值分析姓名：陈仁伟申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：蔡袁强20040201浙江大学硕Ij学位论文摘要强夯法由于效果显著、适用范围广和经济易行等优点，常用于加固碎石土、杂填土和湿陷性黄土等各类地基，不仅能提高地基强度和地基承载力，还能改善地基抗震动液化的能力和消除土的湿陷性，在实际工程中取得了广泛的应用。因此对强夯加固机理的研究，是工程界面临的一个重要课题。本文应用大变形几何非线性有限元，系统分析了强夯加固机理和强夯振动对环境的影响，主要内容有：1、应用大变形几何非线性有限元分析强夯加固机理，考虑了地基在强夯瞬念荷载作用F产生的位形

2、变化，在现时构形上建立强夯本构关系，真实反应强夯过程中产生的刚体位移的影响。2、根据P波阻尼和s波阻尼的概念，推导了一个材料阻尼矩阵。用P波阻尼因予刁，和s波阻尼因子‰来说明材料的阻尼特性，具有确切的物理意义，并且两个阻尼参数可以通过试验直接获得。3、采用改进人工边界法，通过分析边界外无限域对人工边界的作用力来模拟波在人j[边界的传播，推导出人工边界上的刚度矩阵和阻尼矩阵。具有概念清楚，计算简便，且容易和有限元数值解法相结合等优点。4、运用以上理论，编制了几何非线性有限元程序，通过一个算例分析，说明程序的正确性。对影响加固效果的强夯参数进行研究，得出一些结论：强夯过程中1字在个最

3、佳夯击次数；增大夯击能量将会有效提高加固效果，不同夯击能量前几击的单击沉降量差异很大，随后渐趋一致；同一夯击能量的锤重和落距存在一个合理的组合，重锤低落比轻锤高落的加固效果要优越。5、研究强夯振动对环境的影响，得出速度和加速度沿水平距离的衰减规律，判定建(构)筑物的最小安全距离。在不满足安全距离的情况下，隔振沟是一种有效的隔振措施，隔振沟的隔振效果随沟深逐渐增长，建筑物与隔振沟的位置越近隔振效果越好，但和沟宽无关。关键词：强夯，有限元法，大变形，瞬态荷载，材料阻尼，人工边界，隔振浙江人学硕士学位论文AbstractThemethodofdynamiccompactionusedi

4、nbrokenstonefoundation，sandysoil，miscellaneousfillandcollapsibleloessSOon，hasmanymeritslikegreatimpacteffectiveness，wide—rangingapplication，economyandeasyimplement．It’Svitaltostudythemechanismofdynamiccompaction，duringwhichtheintensityandbearingcapacityoffoundationsoilwillbeincreased，thenthee

5、arthquake—resistanceandliquefactionstrengthwillbeimproved．Inthispaper,thegeometricnonlinearfiniteelementmethodisusedtoanalyzethemechanismandthecircumstanceinfluenceofdynamiccompaction．Themaincontentsareasfollow：1Consideringthechangeofstationandfigurecoursedbythetransientloadduringdynamicconso

6、lidation，thegreatdeformationgeometricnonlinearfiniteelementmethodisusedtosimulatetheimpactmechanism．Theconstitutiverelationshipofdynamiccompactionisestablishedincurrentconfigurationtorelieftheinfluenceoftherigidreplacement．2．AmatrixofmaterialdampingisdeducedaccordingtotheconceptionofPwave’Sda

7、mpandSwave’S．It’SsignificanttoindicatethematerialdampingcharacterbyPwave’sdampingfactorandSwave’S，obtainedeasilythoughsomeexperiment．3．Usingappliedforceintheinfmitefieldoutoftheartificialboundarytosimulatethewave’Sprevalencethoughtheartificia