基于PLAX软件土体本构模型对泵站地基沉降影响分析_朱萱.pdf
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1、第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程 ,年月 ,朱萱基于 软件土体本构模型对泵站地基沉降影响分析水利科学与寒区工程,():基于 软件土体本构模型对泵站地基沉降影响分析朱萱(江苏省淮沭新河管理处,江苏 淮安 )摘要:为探讨本构模型对地基沉降计算的影响,以江苏某泵站地基工程为例,基于 有限元软件,分析了传统的摩尔库伦模型()和小应变土体硬化本构模型()对地基沉降计算的差异,并通过现场实测数据分析了二者区别。关键词:软件;本构模型;地基监测;地基沉降中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:作者简介:朱萱(),女,江苏淮安人,工程师,从事泵站运行管理工作。:。工程概况本工程泵站修建的主要
2、目的为灌溉用水,最大设计流量 ,总装机功率,泵站等别为等,泵站规模为小()型,主要建筑物级别为级,次要建筑物级别为级,洪水标准采用 年一遇设计,年一遇校核。泵站内设台卧式多级离心泵(一用一备),向提水区供水,泵站为一层,布置有中控室、泵站检修区等。本工程根据枢纽总体规划和布置,泵站设座,台水泵,配套台电机。本泵站用电负荷为二级负荷,采用 架空线路接入系统,坝区电源由狮子岩 输电线经架空线路引来,接入点容量、供电线路导线截面积及运行情况均满足可靠性要求,选用 型架空绝缘线,输电距离 。根据工程设计,泵站设计房屋为一层砖混结构,火灾危险性类别为戊类,耐火等级为三等。计算区域图给出了本次工程计算区域
3、,该区域考虑了各相邻建筑的相互影响。图中,计算区域两中心轴长外形尺寸为 ,厂房建筑的结构设计为无框架结构,主要承重结构为纵向和横向墙。地基基础是具有独立截面的条形基础,如图,建 筑 物 包 含 地 下 室,外 墙 的 基 础 宽 度 为 ,隔墙为 。建筑物基础受力荷载为垂直荷载,其强度相对较低,条形基础上的荷载在中轴线上的变化范围在 至 的范围内。图工程计算区域(单位:)数值模型建立本次采用 有限元软件对地基沉降进行分析。提供了多种岩土工程计算模型类型且建模方便,能够较准确的预测各种岩图地基条形基础土和岩体的变形特征,因此广泛用于岩土工程中。分析模型与前述工程计算区域尺寸保持一致,如图。根据现
4、场勘察,开挖后条形基础以下地基第层、层、层主要为砂土,其强度由中等强度渐增至高强度砂土,现场贯入锥体阻力分别为 、。而层、层、层主要为粗砾石,现场贯入锥体阻力 分别为 、。表为本次计算参数 。图数值模型表本次数值计算参数地基层号密度 弹性模量 泊松比黏聚力 内摩擦角()数值结果分析 理想摩尔库伦模型摩尔库伦本构模型()为理想弹塑性模型,其参数数量少,可以较好地模拟土体的破坏特性(摩尔库伦强度破坏准则),应用十分方便,被广泛应用到各种领域的岩土工程计算分析当中。其公式推导可参考文献 。表给出了采用 模型计算出的地基各轴线平均沉降。由表可知,地基最 大 平 均 沉 降 主 要 发 生 在 轴 线(
5、)上,为 ,而最小平均沉降主要发生在轴线()()的交线上,为 ,二者相差 。对于相对差异沉降(为轴线长度),在轴线()()处最明显,达到 ,因此二者结果说明泵站地基在外荷载作用下产生了不均匀沉降,差异沉降越大,建筑刚度越差,与首层紧连基础部分的局部墙体可能会产生细微裂纹。图给出了采用 模型计算出的地基沉降云图。颜色灰度越低,沉降越大。表采用 模型计算出的地基各轴线平均沉降地基轴线平均沉降相对差异沉降 轴线()()轴线()()轴线()()轴线()()轴线()()轴线()()轴线()()轴线()轴线()轴线()轴线()轴线()轴线()图采用 模型计算出的地基沉降云图 小应变土体硬化本构模型 (小应
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