高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形三维数值模拟

作     者：付延玲 金玮泽 陈兴贤 谈金忠 Fu Yanling;Jin Weize;Chen Xingxian;Tan Jinzhong

作者机构：河海大学地球科学与工程学院南京210098 江苏省地质矿产勘查局南京210018 江苏南京地质工程勘察院南京210041 

出 版 物：《吉林大学学报（地球科学版）》 (Journal of Jilin University：Earth Science Edition)

年 卷 期：2014年第44卷第5期

页      面：1587-1594页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：江苏省专项基金项目(dk2012ky01) 

主　　题：高层建筑荷载 地下水渗流 地面沉降 隆起变形 比奥固结理论 三维全耦合模型 参数变化 

摘      要：针对地下水埋深较浅地区,由高层建筑荷载引起的土体变形问题,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性;同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的三维有限元数值模型,详细研究了高层建筑荷载影响下的土体变形特征及此过程中土体力学参数及水力学参数的变化特征。结果表明:由高层建筑荷载引起的地面沉降呈现漏斗状,以建筑物中心为漏斗中心,高层建筑荷载施加初期,高层建筑周围出现隆起,到达最大值后隆起逐渐消失;高层建筑底部浅层土体孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现缓慢减小趋势,弹性模量呈现缓慢增大趋势;而高层建筑周围浅层土体的孔隙度、渗透系数及泊松比呈现先增大后减小的变化趋势,弹性模量则呈现先减小后增大的变化趋势;高层建筑影响区域浅部土体参数的变化趋势与土体的回弹及压缩有关。