荷载相关学术论文前言,关于2D—sigma软件的初级相关硕士论文范文

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摘 要 ：对岩土工程数值模拟软件2D –σ进行了简要的介绍,并利用此软件对某厂房地基承载力,地基沉降量以及基坑开挖后边坡的稳定性进行了数值模拟.

关 键 词 ：地基承载力 沉降量 稳定性 数值模拟

一、前言

2D -σ有限元计算软件是由日本软脑公司开发的基于Windows系统的、面向对象的、专门用于岩土工程有限元模拟的应用软件.“2D”表示可以进行二维平面应力或平面应变问题的计算,“σ”表示应力.他采用了既容易理解,又容易操作的基本概念和方法,将有限元的快速建模、网格的自动生成、分析结果的可视化及操作性有机地结合起来,实现了有限元分析的高度自动化,从而使我们能针对具体问题进行有限元分析计算.

在2D -σ的使用过程中,用户只需将要分析的平面图形、材料值、接触面常数、荷载和边界条件以及要模拟的边界条件,如基坑开挖的施工过程等等直接输入给前处理器,即可从后处理器获得变形图、等值曲线图、应力分布曲线图、破坏接近度等值线图、破坏接近度色谱图等.

二、工程概况

某厂房高为23米,共六层,基础埋深四米,地下室一层,深三米,基础为条形基础,长175米,宽56米,结构类型为框架剪力墙,对差异沉降敏感,地基基础设计等级为乙级,荷载标准组合150KPa.

三、用2D-sigma分析地基承载力,地基沉降量及基坑边坡稳定性

1.确定地基承载力

对于设计等级为甲级和部分设计等级为乙级的建筑物必须进行现场载荷试验.在确定该厂房地基承载力时,采用2D-sigma软件模拟静载荷实验的方法,逐级加荷载,首先是基础边缘下的土体达到极限平衡状态,出现弹性区与塑性区并存的情况,这一荷载称为临界荷载.继续加荷则会出现整体破坏状态,地基丧失稳定,这一荷载称为极限荷载.绘制出p-s曲线,根据三种方法都可以确定出地基承载力：1.p-s曲线的拐点明显时,直接取临塑荷载值作为地基承载力；2.极限荷载法,先确定极限荷载,当极限荷载的值小于临塑荷载值的两倍时,取极限荷载的一半作为地基承载力；3.若p-s曲线呈缓变曲线时,可取对应于某一相对沉降值的压力作为地基承载力的估计.P-s曲线如下图：

可以估算出地基承载力为450kpa,地基在150kpa荷载作用下没有发生破坏,地基承载力足够.

2.地基沉降量

如下图所示,在150kpa荷载作用下,基坑底面的变形量大小不一,基坑中心处变形最大,角点处变形最小,但总体相差不大.此基坑为浅基坑,基础为条形基础,结构类型为框架剪力墙,对差异沉降敏感,地基基础设计等级为乙级,条形基础可以有效地调整差异沉降,所以在此荷载作用下产生的沉降差满足要求.可知在150kpa荷载作用下地基沉降量为0.377321m.

怎样撰写荷载本科论文
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3.基坑边坡稳定性分析

下图为基坑边坡的位移量,可以看出基坑边坡受拉产生水平和竖直方向的位移,水平方向位移较小,竖直方向位移较大,因为2D-sigma模拟的是没有支护的情况下的基坑变形问题,而且材料值（弹性模量,泊松比,粘聚力和内摩擦角）也是自己定的,内聚力和摩擦角的大小直接导致土体是否可以自稳,在我设定的内聚力和内摩擦角的情况下,基坑在没有支护时会发生失稳破坏,工程中应对基坑进行支护.

由下图的破坏包线可以看出基坑边坡将出现拉应力.

四、结论

通过以上这个例子可以看出,应用2D–σ软件进行有限元计算可以模拟基坑开挖施工过程,模拟载荷试验,可以直观的看到地基变形情况,主应力分布情况以及边坡