土钉支护三维有限元分析

《土钉支护三维有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、兰州理工大学硕士学位论文土钉支护三维有限元分析姓名：陈世龙申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：朱彦鹏20060501摘要土钉支护作为一种经济可靠、快速简便的支挡技术，已在深基坑开挖施工中得到愈来愈多的应用。但是现在对土钉支护的性状和工作机理的研究落后于工程实践。本文根据目前土钉支护的研究现状和工程实际需要，采用有限元和理论分析方法对土钉支护进行了较为全面深入的研究，得出了对工程设计有一定参考价值的结论。本文的主要工作内容有以下几部分：1．利用大型有限元软件ANSYS和ADINA对美国加利福尼

2、亚大学Davis分校沈智刚(c．K．shen)等人的土钉支护足尺寸试验进行模拟，并且进行三维非线性有限元分析；然后，把两个模拟结果与实测数据进行对比分析。在进行有限元计算时，在ANSYs中采用了Drucker_Prager模型作为土体的本构模型：在ADINA中采用了Mohr—Coulo珀b模型作为土体的本构模型。面板和土钉采用线弹性模型，土体和面板单元类型选择了八节点六面体等参单元，土钉采用杆单元，在ANsYS中钉土界面采用了双弹簧单元，在ADINA巾钉土界面采用了程序自动生成的约束方程。采用单元

3、的“生死”来进行施工分步开挖的模拟，考虑了土的变形模量随深度的增加，非线性求解方法为增量迭代法。2．通过一个算例分析土钉支护结构的面板水平位移、土体水平位移、土钉轴力、土体沉降、基坑隆起等随基坑开挖的变化规律。3．深入探讨了土钉长度、土钉倾角、开挖面后面层载荷、土钉长度组合等对土钉支护结构的面板水平位移、土体水平位移、土钉轴力、土体沉降、基坑隆起等。关键词：土钉支护，有限元，基坑，工作机理土钉支护三维有限元分析AbstractAsabuildingfo吼dationpitretaillingand

4、protectionteclulologywhichiseasya11dceleritytoimplement，safeandlesscost，soilnailedwaUisbeinggetmoreandmoreapplicationtodeepexcavationconstnjction．Howevertheresearchonthetheoryofbehaviora11dmechallismofthestructllrebehindtheapplicationinmeengineeringpr

5、actice．Basedon血ecurrentstudiesofmebeha“orandmechanismofthestructure，asystematicallyanalysesiscaⅡiedom、vithmeFEMaIldtheelastic-plastictheoryin-ordertomeettheneedinengineering．Andsomevaluableconclusionsareobtained，whichcanbetal(enasreferencesindesigna11

6、dconstruction．Mainresearchcontentsasfollows：1．Takeadvantageofthelarge—scaleso丘wareANSYSandADlNA，theexperimentationwhichhasbeenaccompIishedbyprofessorshen(C．K．Shen)ontheDa“scampusoftheUniVersityofCalifomiaissimulatedandthesoilnailedwallisanalyzedwith3D

7、nonlinearFEMinthep印erAftertheanalysis，comparethetworesultswiththeresultoftheexperimentation．InANSYSanalysis，Dmcke卜Pragermodelisusedastheconstitutivemodelofsoil；InADINAa11alysis，Mollr—CouloⅡ1bmodelisusedastheconstitutivemodelofsoil．1heidealelasticmodel

8、ischosenfbrt11enailsandconcretefacing．8一nodehexahedralelememsistakenforthesoilarldconcretefacingelementmodel；InANSYSanalysis，thedouble—springcontactmodelish01dfoft11eelementontheinte矗acebetweensoila11dnails；InADINAanalysis，tllerestraint-equati