三维有限元分析方法评估隧道开挖对建筑结构的影响
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7页 |
| 1 绪论 | 第13-17页 |
| 1.1 背景介绍 | 第13-14页 |
| 1.2 本文研究内容与方法 | 第14-15页 |
| 1.3 本文布局 | 第15-17页 |
| 2 隧道开挖引起的地面运动和建筑变形研究综述 | 第17-37页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 在无建筑结构存在情况下的地面运动 | 第17-22页 |
| 2.2.1 横断面行为 | 第18-19页 |
| 2.2.1.1 沉降 | 第18页 |
| 2.2.1.2 水平位移和水平应变 | 第18-19页 |
| 2.2.2 纵断面行为 | 第19-20页 |
| 2.2.2.1 沉降 | 第19-20页 |
| 2.2.2.2 水平位移和水平应变 | 第20页 |
| 2.2.3 体积损失 | 第20-22页 |
| 2.2.4 沉降槽宽度 | 第22页 |
| 2.3 隧道开挖与地表建筑物的相互作用 | 第22-28页 |
| 2.3.1 隧道开挖引起建筑物的变形 | 第23页 |
| 2.3.2 建筑物反作用于地层 | 第23-24页 |
| 2.3.3 隧道开挖引起的建筑物损坏形式 | 第24-26页 |
| 2.3.4 建筑物风险评估 | 第26-28页 |
| 2.3.4.1 发展历史 | 第26-27页 |
| 2.3.4.2 两阶段方法 | 第27页 |
| 2.3.4.3 三阶段方法 | 第27-28页 |
| 2.4 有限元数值模拟 | 第28-36页 |
| 2.4.1 隧道开挖对地表变形的影响 | 第28-31页 |
| 2.4.2 隧道开挖对地表建筑结构的影响 | 第31-36页 |
| 2.5 结论 | 第36-37页 |
| 3 有限元方法简介 | 第37-51页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 理论分析 | 第37-39页 |
| 3.2.1 力的平衡条件 | 第37页 |
| 3.2.2 变形协调条件 | 第37-38页 |
| 3.2.3 本构行为 | 第38页 |
| 3.2.4 边界条件 | 第38-39页 |
| 3.3 线性材料的有限元公式 | 第39-41页 |
| 3.3.1 单元离散化 | 第39-40页 |
| 3.3.2 近似位移 | 第40页 |
| 3.3.3 局部有限元方程 | 第40-41页 |
| 3.3.4 整体有限元方程 | 第41页 |
| 3.3.5 边界条件 | 第41页 |
| 3.3.6 方程解 | 第41页 |
| 3.4 对于非线性材料的有限元分析法 | 第41-42页 |
| 3.5 岩土工程方面的考虑 | 第42-46页 |
| 3.5.1 孔隙水压力 | 第42-43页 |
| 3.5.2 隧道开挖 | 第43-44页 |
| 3.5.3 隧道施工 | 第44-46页 |
| 3.5.3.1 “空隙”法 | 第44-45页 |
| 3.5.3.2 “收敛-约束”法 | 第45页 |
| 3.5.3.3 “逐步软化”法 | 第45页 |
| 3.5.3.4 “体积损失控制”法 | 第45-46页 |
| 3.5.3.5 分步法 | 第46页 |
| 3.6 土体本构模型 | 第46-51页 |
| 3.6.1 屈服前模型 | 第47-48页 |
| 3.6.2 屈服模型 | 第48-51页 |
| 4 隧道-土-结构的相互作用 | 第51-67页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 有限元建模 | 第51-65页 |
| 4.2.1 几何尺寸 | 第51-52页 |
| 4.2.2 初始应力条件 | 第52页 |
| 4.2.3 土层模型 | 第52页 |
| 4.2.4 隧道开挖与施工 | 第52-60页 |
| 4.2.4.1 盾构施工引起土层变形的因素 | 第52-55页 |
| 4.2.4.2 盾构施工模拟方法 | 第55-60页 |
| 4.2.5 建筑模型 | 第60-65页 |
| 4.2.5.1 相对刚度法 | 第60-64页 |
| 4.2.5.2 模型参数计算 | 第64-65页 |
| 4.2.6 接触与单元设置 | 第65页 |
| 4.3 结论 | 第65-67页 |
| 5 无建筑条件下地表沉降计算 | 第67-79页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 工程背景 | 第67-68页 |
| 5.3 监测依据 | 第68-69页 |
| 5.4 有限元分析效果图 | 第69-71页 |
| 5.5 横断面沉降参数分析 | 第71-74页 |
| 5.6 纵断面沉降参数研究 | 第74-76页 |
| 5.7 监测数据对比 | 第76-78页 |
| 5.8 结论 | 第78-79页 |
| 6 隧道开挖对建筑变形影响的结果分析 | 第79-95页 |
| 6.1 引言 | 第79页 |
| 6.2 三维有限元分析模型 | 第79-80页 |
| 6.3 参数分析 | 第80-92页 |
| 6.3.1 建筑结构刚度 | 第80-84页 |
| 6.3.1.1 对建筑变形的影响 | 第80-81页 |
| 6.3.1.2 对地层变形的影响 | 第81-84页 |
| 6.3.2 偏心距与宽度之比e/B | 第84-88页 |
| 6.3.2.1 对建筑变形的影响 | 第84-86页 |
| 6.3.2.2 对地层变形的影响 | 第86-88页 |
| 6.3.3 结果对比 | 第88-92页 |
| 6.4 结论 | 第92-95页 |
| 7 结论与建议 | 第95-99页 |
| 7.1 引言 | 第95页 |
| 7.2 无建筑条件下的三维有限元分析 | 第95-96页 |
| 7.3 隧道开挖对建筑结构的影响 | 第96-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第103-107页 |
| 学位论文数据集 | 第107页 |
