基于有限元正分析的位移反分析方法研究

摘要

该论文首先总结了位移反分析研究的历史与现状,指出位移反分析存在的问题;随后提出了在当今计算机计算技术较成熟、计算速度快的条件下一种基于有限元正分析的位移分析方法.为探讨这种位移反分析方法的可行性,结合地质和结构较复杂的深圳地铁百华广场桩基托换部分区间单洞双层隧道工程,采用ANSYS有限元软件进行建模和变参数的大量计算,根据计算结果编制了位移与围岩弹性模量的关系曲线,根据现场量测数据和编制的关系曲线得到反分析的围岩弹性模量,提出了校核方法,并对反分析得到的结果进行了误差和应用讨论.最后得出此种位移反分析方法是可靠并可行的,指出这种方法对信息化施工具有重要的意义,并总结出了这种位移反分析方法的特点和优点.

目录

文摘

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第1章 绪论

1.1位移反分析法概述

1.1.1位移反分析法的研究历史与现状

1.1.2位移反分析法研究成果的工程应用

1.1.3位移反分析方法研究的方向

1.2位移反分析方法研究存在的问题和不足

1.3深圳地铁国贸—老街区间隧道的工程概况

1.3.1工程地质及水文地质概况

1.3.2百货广场桩基托换工程概况

1.4深圳地铁位移反分析的必要性和目的

1.4.1深圳地铁位移反分析的必要性

1.4.2深圳地铁位移反分析的目的

1.5本文的研究方法和内容

1.5.1研究方法

1.5.2研究内容

第2章 基于ANSYS有限元模型的建立与计算

2.1弹塑性有限元基本理论

2.1.1弹塑性增量本构关系

2.1.2弹塑性问题的增量有限元理论

2.2有限元模型的建立与计算

2.2.1典型断面的选取

2.2.2断面围岩分层情况及各项物理力学指标

2.2.3计算参数的确定

2.2.4计算范围及其拟定

2.2.5计算软件

2.2.6隧道施工模拟

2.2.7结构和围岩模拟

2.2.8边界条件

2.2.9采用塑性准则

2.2.10有限元模型计算

2.3建模与计算中的一些体会

第3章 计算数据的处理与位移曲线的获得

3.1位移与弹性模量的关系数据

3.2位移与弹性模量的关系曲线

3.3二衬应力与弹性模量的关系数据

3.4二衬应力与弹性模量的关系曲线

3.5曲线分析

3.5.1位移与弹性模量关系曲线的分析

3.5.2二衬应力与弹性模量关系曲线的分析

3.6位移和应力图示例

第4章 现场监控量测与位移反分析数据的获取

4.1监控量测与位移反分析

4.1.1隧道施工的监控量测

4.1.2监控量测信息与反演分析

4.2深圳地铁重叠隧道现场监控量测断面及仪器布置

4.3现场监控量测信息的数据处理

4.3.1位移数据处理概述

4.3.2位移数据整理的回归分析

4.3.3模拟现场量测数据

第5章 位移反分析结果的整理与分析

5.1位移反分析结果的获得

5.2位移反分析结果的分析

5.2.1误差分析

5.2.2在信息化设计与施工中的应用

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果