黄土地区地下室外墙侧摩阻力研究-岩土工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 黄土地区地下室外墙侧摩阻力研究 专 业：岩土工程 硕 士 生：刘海平 指导老师：韩晓雷 教授 摘 要 地基基础设计在建筑物的整体结构设计中处于十分重要的地位，是整个建筑 物设计的基础，其是否安全、可靠、合理，直接关系着建筑物整体的安全性和工 程造价。然而作为地基承载力的重要组成部分，地下结构外壁与填土接触面的相 互作用，却普遍被忽略，而仅仅被当作安全储备，这不仅会造成资源浪费，还会 使得工程造价过高。为了对该接触面的相互作用进行有效利用，本文从理论对比、 室内试验到数值分析等方面进行了相关研究。 首先，本文结合黄土的特殊土性，对常用的外壁摩阻力的计算理论的适用性 进行了研究，并针对地下结构的构造特点，综合确定了黄土地区适用的外壁摩阻 力计算方法；其次，通过土工试验，并结合现场勘察数据，得到了西安某黄土的 基本力学参数，并通过黄土与混凝土试块的大型直剪试验，对接触面摩擦系数的 影响因素进行了分析；再次，通过数值分析软件 ABAQUS，建立了不同工况下黄 土填土与地下室外墙接触面的仿真模型并进行了数值分析，对地下室外墙摩阻力 的影响因素进行了研究；最后，通过对工程案例中地下室外墙的总摩阻力进行计 算，分析了摩阻力对承载力的贡献作用。 本文通过理论分析发现，地下结构外壁上的土压力分布主要是以静止土压力 为主，并存在一定的主动土压力，进行摩阻力计算时应结合静止土压力理论和库 伦土压力理论；通过试验发现，含水率的增大会降低黄土与混凝土接触面的摩擦 系数，尤其是当含水率超过土体的塑限时尤为明显，而增大土体的密度或接触面 的压力，则可以增大摩擦系数；通过数值分析发现，地下室外墙上的摩阻力沿深 度方向非线性增大，而地下室的自重、尺寸、弹性模量以及土体的含水率和密度 等都会对该摩阻力分布产生影响；最后通过案例计算发现，双层地下室结构外壁 摩阻力所产生的承载力便相当于混凝土框架结构一整层楼房的荷载值。 关 键 词：黄土地基；地基基础设计；地下结构外壁；墙-土相互作用；承载力。 The study of the side friction of basement exterior wall in loess area Specialty: Geotechnical Engineering Master Candidate: LiuHai-ping Supervisor: Prof. HanXiao-lei ABSTRACT As the basis of the whole building design, the foundation design played a very important position and was directly related to the safety and engineering cost of the overall building whether it was safe, reliable, reasonable or not. Nowadays, the interaction between the soil and the wall of the underground structure was ignored in foundation design, just as a safety margin, which will not only lead to a waste of resources, also made the cost higher. In order to make full use of the interaction, this paper carried out relevant research in the theoretical contrast, the laboratory tests and the numerical analysis. First of all, the paper compared with the current calculation method of friction which commonly used , based on the special engineering properties of loess and the particularity of underground structure, determined the calculation methods that combining with earth pressure at rest