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《太原理工大学》 2003年
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采空区建筑地基稳定性分析的非线性有限元理论和应用研究

焦俊虎  
【摘要】: 随着“西部大开发”战略和“可持续发展”战略的实施,许多公路、铁路、厂房、住宅楼等需要建立在或穿越老采空区上。由于对老采空区缺乏深入的理论研究和较少工程实践,工业和民用建筑及交通设施等在附加静荷载和运输工具的动荷载的影响下,采空区在部分地区出现了“活化”,导致地表残余变形过大,影响到了正常使用甚至发生了事故。 近年来,计算机技术的飞速进步使数值计算方法不断发展并广泛应用于科研和工程实践中,包括隧道开挖、矿业工程、水利工程以及地下工程等。其突出的优点是能够代替昂贵耗时的试验,对所研究的问题进行数值模拟。 本课题是应用非线性有限元方法研究采空区建筑地基的稳定性。根据采空区的实际情况,将其抽象为平面应变模型,以非线性有限元为工具进行计算模拟。在有限元的有效求解过程中,采用先进的计算机技术,遵循严格的步骤,获得所需要的结果。其中,课题的研究核心是建立符合实际情况的模型。塑 太原理工大学硕士论文 性力学内容包括塑性力学大变形理论,溯毛10玖HH(依留申)塑 性公设,各项同性的等向硬化法则,DP屈服准则和非相关流动 法则,非线性方程的求解方法采用混合迭代法。研究采空区的应 力分布特征以及在附加荷载作用下的地表残余变形规律和影响 采空区建筑地基稳定性的主要因素。 我们将研究的内容分为六章。前面四章对非线性有限元及 其采空区的基本概念和理论进行了深入研究。第五章是工程实 例,试验资料来自于霍州矿物局辛置煤矿。第六章为结论和进 行下一步研究的建议。 本课题是岩土力学研究中较薄弱的一个环节,涉及到的学 科领域众多。这不但对于岩土力学理论的丰富和发展,而且对 于指导工程实践,都具有积极的意义。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU470

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