悬浮隧道锚固基础研究

作     者：向嘉隽 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯士伦;陈昆

授予年度：2018年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：悬浮隧道 锚固基础 模型试验 数值模拟 极限抗拔承载力 

摘      要：悬浮隧道（Submerged Floating Tunnel,简称“SFT）是一种新型的交通形式。它与跨海桥梁相比不会受天气和海运通行的影响;与海底隧道相比受复杂地形等因素的影响较小。因此,悬浮隧道是一种极具发展潜力的交通形式。在悬浮隧道的组成部分中,锚固基础对于悬浮隧道的安全性和稳定性有着很大的影响,而目前还未有建成的悬浮隧道,因此,本文将对悬浮隧道锚固基础进行研究,主要研究内容包括以下几个方面。选择经济性较好的桶形基础作为悬浮隧道的锚固基础形式,并选用ABAQUS有限元分析软件对桶形基础进行数值模拟。首先分析了桶壁和土体间摩擦系数的大小对桶形基础极限抗拔承载力的影响,通过对计算结果分析选取了粘土和砂土土壤环境中桶壁和土体间摩擦系数分别为0.45和0.6;然后通过将数值模拟结果与实体模型试验数据进行对比来验证有限元数值模拟方法的可行性。针对实际工程应用情况。对6种不同尺寸的桶形基础进行有限元数值模拟,首先分析了不同长径比桶形基础极限抗拔承载力的变化规律,发现对于同一高度的桶形基础,其极限抗拔承载力随着长径比的减小而增大;然后计算了不同角度荷载作用下的桶形基础极限抗拔承载力数值,并对不同长径比桶形基础在不同角度荷载作用下的基础周围土体的破坏形式进行了分析,发现当加载角较小时,桶形基础抗拔承载能力较强但土体破坏较为严重,当加载角较大时,土体的破坏程度较小,但抗拔承载能力要低一些。