基于ABAQUS的强夯地基应力与位移的研究

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目前,随着我国以及世界土木工程建设事业的发展,强夯法(强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法)处理软土地基已经得到长足的发展应用。但是在设计中又存在很多问题,比如试夯后,如何定性和定量的评定与判断初步强夯设计方案是否能够满足建筑物或构筑物对地基沉降变形的要求,以及我们如何去寻找一种更加完善的设计参数去解决这一问题,这是一个亟待解决的问题。所以本文以现有工程的试验数据为论据,来分析强夯这种地基处理施工方法的可行性和实用价值,以用来指导以后的工程。   本文首先总结了强夯地基处理的应用和研究现状,介绍了强夯地基处理的加固机理,并以某原料场强夯软土地基处理为工程实例,来展开分析研究一些实测的试验数据,并针强夯处理不良土质的实际情况,利用有限元对强夯施工过程进行了仿真技术模拟,得出地基土体的竖向应力云图以及夯坑变形曲线图和锤体周围土体的沉降变形图。下面详细的论述本文的研究工作:   1.首先,本文介绍了地基处理的方法的选择和地基处理的施工程序,再根据强夯法的研究现状,论述了国内外学者的研究成果,从他们的研究成果中看出了强夯法处理地基存在的局限性和不足之处,其理论还不够成熟和完善。   2.对强夯加固机理的研究,本文收集了大量的研究成果,从动力固结、地震波压密、结构动力学和固体微观力学理论为基础,展开进行了分析和探讨,这些理论为科研工作提供了理论基础。   3.通过对强夯监测试验资料的分析,得出了强夯的施工参数,并对单点夯击试验的数据进行研究,用图表的形式直观的表达本次试验的成果,尤其是对孔隙水压力的监测,因为在用软件进行仿真模拟过程中,几乎都没有考虑到这一点,所以,孔隙水压力为同类工程施工也提供了借鉴作用。   4.在对某原料场地基处理试验方案的研究后,得出一些重要的数据,为本文的仿真模拟找到了重要的参数。在对土体采用弹塑性本构模型的基础上,用国际上最先进的大型有限元软件对施工过程进行仿真模拟,得到土体的应力应变云图和曲线图。   5.本文的创新点就在于用某有限元软件模拟了强夯的施工过程,在此之前,虽然有人用此软件进行模拟,可是本文在模拟过程中对一些参数的选取,采用了经验值,得到的结果有:第一击夯击后,土体的夯沉量在70cm左右,地面隆起范围在水平方向0.75~1.5m处,其隆起土体的最高高度为8cm左右。其模拟的结果与试验监测数据比较接近,由此说明用软件模拟试夯是切实可行的,这样可以使工程节省很多时间并降低工程造价。
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