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《河南工业大学》 2017年
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反复荷载作用下软土地基的长期沉降计算

魏茹  
【摘要】:能够科学合理预测软土地基上建筑物的长期沉降是保证建筑物安全使用的关键环节。我国软土地基分布广泛,随着发展需要,不可避免在软土地基上修建许多储存粮食和石油等物质的仓储设施。这些建筑物的特点是在施工结束后,于仓储设施自重产生的永久荷载基础上多次加载和卸载,这一问题已引起学者的广泛关注。目前对交通荷载产生的反复荷载研究比较多,且方法比较成熟,但是它的变化频率很高。而仓储设施产生的反复荷载属于低频荷载,且相对波动较大,针对这类反复荷载作用下长期沉降预测还没有形成较成熟的计算方法。结合软土地基复杂的工程特性,现有的沉降方法假设条件与实际工程中的土体不完全相符,往往造成沉降结果和实测结果相差较大。因此,一般采用基于实测数据的经验公式法来进行地基沉降预测,但是是否适用这种低频率反复荷载产生的沉降变形还有待研究。本文首先针对仓储设施产生的反复荷载特点进行分析,然后对国内外预测沉降的计算方法进行综述介绍,很多方法都是在太沙基一维固结理论的基础之上提出的。考虑到反复荷载的无规律性,采用使用广泛的基于实测数据的拟合经验公式法,并对其中常用的几种拟合曲线法进行单独分析,列出其中的优点和局限性,结合仓储设施的结构特点,利用Origin软件的数据处理功能提出双曲线法和指数曲线法、三点法可以用于仓储设施的沉降预测。利用工程实例验证这三种方法的可行性,通过这三种方法拟合值与实测值的对比分析,得出指数曲线法拟合度很高更适合仓储设施的长期沉降,但是这种方法只针对运营期的沉降预测。因此,本文还提出了另外一种方法—叠加法,利用施工期的沉降观测数据进行地基沉降预测。叠加法的原理就是根据仓储设施在使用期间重复着加载-卸载-加载产生多级荷载的过程,对无规律的反复荷载进行分析,把荷载进行分级处理,大小相近的为一个级别,得到每个级别荷载作用下的以指数形式发展的沉降拟合曲线,所有沉降曲线加在一起为总沉降,最后用实例验证叠加法的科学合理性。通过对软土性质和仓储设施产生的反复荷载分析,提出了指数曲线法和叠加法适合预测软土地基长期沉降,叠加法还可以预测多级荷载下的地基沉降,并验证了它们的合理性,以便以后能够有效合理的为沉降预测提供依据。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU433;TU447

【参考文献】
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