基坑坑底土残余应力特性及其应用研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haolong12345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,我国城市随着地下空间开发的迅速发展,基坑工程有增无减。深基坑的开挖,对坑底土和围护桩/墙来说,分别是一个竖向和水平方向的卸荷过程。土是一种散粒体,在首次加载阶段呈现弹塑性,在卸荷阶段则更多地表现出弹性,从而在一次加、卸荷循环结束时,会出现残余塑性变形,土中应力一般难以恢复到起始的状态,即会出现所谓的残余应力。基坑开挖相当于卸荷,对基坑坑底土来说,残余应力的存在,将减少开挖卸荷对土中应力的影响程度乃至影响深度,对降低坑底土隆起和基坑围护桩/墙受力及其插入深度,可能会起到有益的作用,值得深入研究。本文研究内容及其成果主要分为以下三个部分:(1)利用K0固结压缩仪,对干砂与饱和黏土试样进行了不同固结压力下的加卸荷试验,记录了每级荷载作用下的水平向应力值和回弹量。试验结果表明,在加载阶段,土体的水平向应力与竖向应力是直线关系,土体的静止侧压力系数比较稳定,但不同固结压力作用下的土体静止侧压力系数是不同的;在卸载阶段,土体的水平向应力与竖向应力是曲线关系,土体水平向存在残余应力,且土体的大部分回弹量发生在卸荷后期。(2)为了同时研究土体卸荷状态下水平和竖向的残余应力特性,本文自制了小型模型试验装置,并对砂土、饱和黏土进行试验研究和比较分析。试验结果表明,在卸荷过程中,干砂与饱和黏土都存在竖向残余应力和水平向残余应力,且埋深越大,残余应力越大;同时土中竖向应力和水平向应力的释放是不同步的,水平向应力残余率比竖向应力残余率要高。(3)基于以上两种室内试验的结果,从土体卸荷回弹量、卸荷水平向残余应力、卸荷竖向残余应力三个角度,初步分析了基坑开挖时坑底土体卸荷的影响深度。结果表明,饱和黏土的开挖影响深度较干砂的大得多;而对每种土,其竖向应力受开挖的影响深度较水平向的大得多。(4)利用离散元数值分析软件PFC 2D,从土体微观的角度,初步探讨了试验容器侧壁摩擦、砂颗粒之间的摩擦对加载阶段干砂内部应力的影响;以及影响干砂卸载残余应力特性的因素。数值模拟结果表明,在加载阶段,增大侧壁摩擦会减小干砂内部的应力,但砂颗粒之间的摩擦对干砂的应力影响更为明显;在卸载阶段,侧壁摩擦和颗粒之间的摩擦对干砂卸荷应力释放规律几乎没有影响,干砂内部变形和约束不同才是影响应力释放程度大小的主要原因。
其他文献
2020年1月,英国正式脱欧,成为国际关系领域著名的黑天鹅事件。然而,英国成功脱欧都不是一个"最终结果",而是一个新的开始。英国的成功脱欧无疑是欧洲一体化的重大挫折,但对英国来说是福是祸,还是祸福相依,都值得探讨。第三类新古典现实主义为探究英国脱欧的动因、进程与前景提供了独特的理论视角和研究路径。英国脱欧既是英国与欧盟之间一系列政策互动的结果,也是双方根据自身利益不断博弈的过程。英国脱欧后不再是欧
结构件的疲劳断裂失效是工程应用中面临的重要问题之一。研究表明,当疲劳裂纹处于扩展阶段时,可通过多种迟滞方法实现降低裂纹扩展速率,达到延长结构件疲劳寿命的效果。本文基于QSTE340TM汽车钢板,通过实验测试和数值分析,探究了金属板材在多种不同的高载、打孔的单独作用和组合作用下,裂纹扩展速率的迟滞行为及其机理。本文深入探究了不同载荷条件的单次高载对裂纹扩展速率的影响。较低载荷比(R=0.1~0.5)
巴尔通体(Bartonlla)是一种胞内寄生、兼性厌氧的革兰氏阴性菌。巴尔通体以吸血节肢动物为传播媒介,通过叮咬导致感染的宿主产生持续性菌血症、猫抓病、心内膜炎等疾病,并在免疫低下人群中引发杆菌样血管瘤及杆菌样紫癜等疾病。巴尔通体通过其Vir B/Vir D4四型分泌系统分泌效应蛋白至宿主细胞内,调控宿主细胞凋亡、骨架重排及炎性反应。其中效应蛋白BepE能促进宿主的树突状细胞迁移,使巴尔通体能挟持
大气低温等离子体因其优异的物理特性而被广泛运用于材料加工、生物医疗以及环境工程等应用领域,而等离子体流注作为大气低温等离子体中一个重要的物理过程,其形态演化的过程对于大气低温等离子体的应用来说十分重要。在等离子体流注的演化过程中,影响等离子体流注形态的外界因素较多,其理论和实验现象的相关关系复杂,并且常压大气等离子体流注的形态是否具有可控性在理论上仍存在争论,具体控制方法的研究工作难于有效开展。因
在近海海啸波水池中进行了孤立波与规则波作用下淹没圆盘的水动力模型实验。针对直径为1.2m、厚度为0.1m的有机玻璃圆盘模型,建立了一套内置式多分量波浪力同步测量系统,可以在不影响波面测量的情况下获得作用于圆盘的水平力、垂向力和倾覆力矩。进行了圆盘在不同水深、不同淹没深度以及不同波高条件下与规则波和孤立波相互作用的物理实验,得到了圆盘所受波浪载荷的时间序列以及圆盘周围多点波面的时间序列,同时分析了圆
国内外测量焊接残余应力主要方法分为破坏性方法和非破坏性方法。对于在役对象的残余应力测量,破坏性方法会使在役对象不能满足结构的使用要求,非破坏性方法则由于设备携带困难,所以不能随身携带。同时研究预应力对结构的振动特性的影响仅将残余应力视作理论值,并没有将实际的焊接残余应力作为预应力进行研究,针对上述问题本文采用仪器化压痕法测量焊接残余应力,并研究不同焊接参数下残余应力的分布规律,以此为基础探索其对结
在能源需求日益增长的背景下,开发可持续性的高储能设备迫在眉睫。锂空气电池以其可媲美汽油的超高能量密度引起了广泛关注,但其实际容量低、倍率性能差、能量转换效率低且循环寿命短等问题阻碍了发展。开发能够加速反应动力学速度的正极催化剂被认为是解决这些问题最有效的方法之一。过渡金属硫化物具有高的导电性、稳定的且便于电子传递的层间结构,已被广泛应用于锂离子电池、燃料电池和超级电容器等领域。NiCo2S4是一种
上海市长期开采地下水导致含水层及相邻隔水层释水压缩,并引发了较为严重的地面沉降现象。自上个世纪60年代以来,上海市调整了地下水开采策略,减小了地下水的开采量并且将目标开采层次由原来的浅部含水层逐渐向更深部的含水层转变,以此控制地面沉降的继续发展。在地下水采灌的过程中,各含水层水位、地层变形均经历了较为显著的变化,而变量之间的关系也更加复杂,使得近年来上海市的地面沉降也呈现出了新的时空特征。针对采灌
电机及驱动系统作为轨道交通牵引设备的动力来源,经历了从“直流”到“交流”,再到“永磁”的三代变革。随着国内首条全线采用永磁牵引系统的地铁线路长沙地铁5号线正式载客,轨道交通牵引真正迎来了“永磁时代”。然而轨道牵引控制系统现场应用环境往往非常恶劣,再加之电机需频繁起动、加速、减速与制动,极易诱发电机驱动系统的故障。倘若故障得不到及时的检测并纠正,极有可能造成灾难性后果。目前,关于永磁同步电机故障诊断