真空联合堆载预压法加固软基的固结机理及有限元分析

作     者：姚质彬 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘晓东

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：真空联合堆载预压法 非线性 固结 修正剑桥模型 ABAQUS 

摘      要：吹填土地基具有承载力低、变形大、固结时间长等特点,掌握其固结原理和本构模型有助于我们了解沉降规律,运用有限元软件ABAQUS对实际工程进行固结模拟可以帮助我们预测施工时和工后的沉降、变形、孔压等,有重要的现实意义。主要工作内容包含以下几个方面:1.首先对比了各种加固地基的方式,对于此类大面积大深度的欠固结软粘土加固工程选用真空联合堆载预压法最合适、经济。然后详细分析了三种不同的排水预压法的加固机理,并推导了有效应力计算公式和作图对比了抗剪强度增长原理。2.以Biot固结理论和修正剑桥模型为基础,总结了真空联合堆载预压法加固软基的有限元计算方程,并且用ABAQUS对太沙基一维固结算例进行模拟,其结果和理论计算的结果进行对比分析。在考虑井阻作用、竖向渗流和涂抹作用的条件下将砂井地基转化为砂墙,论述了塑料排水板的参数选取问题,并成功运用到ABAQUS模拟中。3.结合工程实例,论述了修正剑桥模型参数如何转化到ABAQUS中的方法及原理。详细介绍了此模型的荷载步、时间步、边界条件、地应力平衡的处理方法,对计算结果进行了分析,验证了此模型的合理性。4.用ABAQUS定量分析了不同排水板间距、不同排水板深度、不同真空度、不同堆载值对真空联合堆载排水预压的影响。