基于多尺度研究方法的深基础建造及加载过程特性分析

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1、乘兩硕±学位论文基于多尺度研巧方法的深基釉Ｉ建造及加载过程特性分析专业名称；岩主工涅研巧生巧名：徐僅导师姓名：袭维巧赵举岳本论文获国家重点基础研究发展计划（９７３计划）（２０１３ＣＢ０３６３０４）资助ＭＵＬＴＩ－ＳＣＡＬＥＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＤＥＥＰＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮＤＵＲＩＮＧＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＮＧＡＮＤＬＯＡＤＩＮＧＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡ

2、ｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＸＵＪｉａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰＧＯＮＧ－ｒｏｆ．Ｗｅｉｍｉｎｇ＆－ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＺＨＡＯＸｕｅｌｉａｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１５东甫大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，论，除了文中特别加ｌｉＵ示注和致谢的地方外文中不

3、包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧牛答名日期：东南大学学位论文使用授权芦明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印，可。本人电子文挡的内容和纸质件和电子文档（＾＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文一论文的内容相致，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊。除在保密期内的保密论文外登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括

4、刊登）授权东南大学研究生院办理。＂＂＂毛研巧牛答名＝巧、＃师答名：穿日期；讀［１基于多尺度研究方法的深基础建造及加载过程特性分析（硕±学位论文）硕古研究生：徐健指导老师：粪维明教授赵学亮副教授东南大学±木工程学院巧要随着计算机技术的发展，，大量学者开始采用数值分析法对岩王工程问题进行模拟分析并取得了大量成果。岩±工程中广泛采用有限差分法和离散元法两种数值分析方法，但两者。都存在各自的缺点国内外学者提出了通过两种方法销合分析来弥补两种方法的缺点的设想，－连续帮含分析方法成为了目前国内

5、外学者的研巧热点从此，离散。３ｄＳｄ－本文提出了兰维离散元有限差分法稱合分析方法，并完成ＰＦＣ和ＦＬＡＣ锅合计算程－－序。采用其计算程序对沉井下沉过程巧复合基础加载过程进了宏细、沉植过程、沉箱垫层观多尺度稱合分析，主要的研究工作及结论如下：（１）－、Ｈ轴试验Ｈ提出了离散元有限差分法賴合算法，通过模拟压缩试验、直剪试验－种室巧试验，证明本文所提出的离散元有限差分法賴合计算方法能够使销合界面法向力和切向力准确地传递，，并且保证在颗粒与差分网恪的宏细观参数相互匹配的情况下离散元和有。限差分网格賴合建模能够保证本

6、构关系相同，两者之间变形协调（２）对沉井下沉过程进行数值模拟，探究沉井下沉过程机理。数值模拟结果表明，沉井下沉过程中，，沉井侧壁±皮力分布曲线有明显的拐点在刃脚附近出现应力松弛区域，致使沉井侧壁±压力减小并逐渐趋于主动王压力，在刃脚附近侧壁王压力甚至小于主动止压力；＂＂±拱效应理论采用．对沉井侧壁±压力进行计算，计算结果更加接近实际情况。（３），探究沉粧过程机理，对沉植过程进行数值模拟。数值模拟结果表明沉粧尺寸对沉粧挤止效应影响很大，粧周止体位移随着粧径的增大而增大，且粧周止体位移沿远离粧轴方向迅速衰减，；振动沉

7、枯可Ｗ有效的减小粧体在沉粧过程中粧侧摩阻力Ｗ及粧端阻力但并不是沉枯振动频率越高越好，其振动频率应该根据止体性质进行调整，达到最隹振动频率。－－－－（４）对沉箱垫层粧复合基础加载过程进行数值模拟，分析了垫层厚度对沉箱垫层枯复合基础受力特性的影响，垫层厚，，粧顶刺入量。数值模拟结果表明度越大基础沉降越大越大，±体荷载分担比越高，随着荷载的增大，±体荷载分担比逐渐下降，；在加载过程中粧荷载分担比逐渐升高，粧顶刺入垫层程度与枯位置有关，内部基枯；其他条件相同情况Ｆ刺入量小，外部基粧刺入量相对较大。－通过对Ｈ种基础形式

8、的离散元有限差分法賴合计算分析，较好地从宏细观多巧度分析了Ｈ种基础在建造或加载等过程的特性－，验证了本文提出的离散元有限差分法锅合计算的实用杜。－－关键词，：宏细观多尺度，沉井下沉，沉粗沉箱垫层