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《天津大学》 2012年
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静力触探的机理研究

刘彬  
【摘要】:静力触探已经成为岩土工程原位测试一种必不可少的技术。静力触探机理的试验和理论研究对其测试方法和成果应用都有直接的关系。因此,经历触探机理研究室很有意义的。虽然国内外学者在静力触探机理研究方面做了很多工作。但由于土的性质的不定性和复杂性以及触探时产生的大变形等,都对机理研究带来了很大困难。到目前为止,静力触探机理的理论研究远不尽人意,仍处于探索中。大部分研究都是基于试验得到的。ABAQUS软件可以很好的模拟大变形,还可以很直观的得到应力位移等值线云图。 本文的主要研究内容: (1)本文应用ABAQUS对双桥探头静力触探的贯入过程进行模拟。考虑到土体贯入问题属于大变形,本文应用了能够处理几何非线性连续介质的大变形理论进行分析;考虑了土体的侧摩阻力;椎体的贯入通过控制贯入深度的用位移法来实现; (2)建立有限元模型,以内摩擦角? =10o的粘性土为例对静力触探的径向应力状态、轴向应力状态、径向位移状态、轴向位移状态进行了分析。发现所得应力状态和位移状态与实际的结果比较吻合,进而可知此模型模拟静力触探贯入问题的可行性。 (3)根据所建模型,通过改变土体内摩擦角、粘聚力、弹性模量求得ABAQUS软件模拟的锥体所受到的反力和侧摩阻力,锥尖阻力为反力与侧摩阻力之差。根据所得到的锥尖阻力和侧摩阻力分别建立了内摩擦角与锥尖阻力、粘聚力与侧摩阻力、弹性模量与锥尖阻力的关系,并对这些关系进行了分析,之后用已有的经验公式对所得的各种关系进行拟合,发现其关系比较吻合。 (4)把静力触探杆近似看成为圆形基础,根据太沙基地基承载力理论得到地基承载力,并建立其与ABAQUS软件所得锥尖阻力的关系,对其关系进行了分析,并用规范所给经验公式对其拟合,发现曲线趋势一至,但是太沙基承载力理论过于保守。本文应用ABAQUS对应力触探机理的研究对应力触探的应用据有一定的实际指导意义。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU411

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