论文题目：基于ABAQUS的西藏米林粗粒土地基承载力特性研究
摘要：林芝市地处西藏高原东南部,山峦重叠,水系发达,地层构成复杂,在自然条件下的搬运、侵蚀、沉积作用下,形成了深厚的粗粒土地层。粗粒土工程力学性质良好,分布广泛,是一种常见的地基填料,对地基的承载力和稳定性有着至关重要的影响,但其本身具有地域特性,不同地区的粗粒土工程力学特性差异极大。近年来,国家大力建设发展西藏地区,不乏各种高层建筑和地基条件的建筑物,但由于地理位置和技术条件的限制,粗粒土作为房屋建设工程的基础材料,在西藏本土的研究较少,因而对粗粒土地基的承载力特性研究具有很好的科研价值和工程应用价值。本文以林芝市下辖米林县某房建工程为依托,以该项目粗粒土地基承载力特性为研究对象,对研究区内土体进行物理力学特性试验,利用ABAQUS数值分析软件,建立粗粒土地基模型,研究地基土体的应力应变状态,主要研究成果如下:1、粗粒土颗粒分析试验和击实试验。研究的2处土样均为粒径小于50mm的砂砾土,存在级配不良或土粒均匀的现象,影响工程特性,通过级配改良后,土体力学性质得到改善;通过重型击实试验得到1号土最优含水率为10%、最大干密度为2.3g/cm3,2号土最优含水率为8%、最大干密度为2.5g/cm3,2种土体均未达到最优含水率。2、粗粒土大型三轴试验。各组粗粒土试样在不同含水率和围压条件下应力应变关系基本为应变硬化型,同一种土样的抗剪强度和抗剪强度参数c、?值与含水率成反比,与围压成正比,建议在不处理的地基的情况下选择非雨季时间进行施工,根据天然地基承载力选择合理的基础形式;通过级配改良的粗粒土,粗颗粒含量增多,粗细颗粒间的接触点变少,颗粒间滑动摩擦力、咬合力增大,从而使抗剪强度参数c值减小,?值增大;P5=70%时,粗粒土粗颗粒的骨架作用完全形成,力学特性最优;改良后的粗粒土沉降值更优,建议实际工程应用中通过改良的方式增大粗颗粒含量以改善地基承载力。3、粗粒土地基有限元数值分析。利用ABAQUS软件,以有限元荷载增量法研究改良粗粒土地基在受到上部建筑物荷载时的地基沉降,以及土体应力和变形发展过程,土体受力和沉降趋势与应力加载方向一致,沉降主要发生在上层浅层土区域,并通过与三轴试验中应力应变曲线对比证明了模型有一定的可靠性,可根据工程实际情况通过改变边界条件或荷载要求进行更深入的模拟。
关键词：西藏;粗粒土地基;大型三轴试验;ABAQUS;沉降
学科专业：建筑与土木工程
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 引言
1.2.2 粗粒土力学特性研究现状
1.2.3 试验手段研究现状
1.2.4 地基承载力的研究现状
1.2.5 藏东南地区粗粒土力学特性研究现状
1.3 研究内容和技术方案
1.3.1 研究目标和研究内容
1.3.2 研究技术和流程
第二章 试验准备和试验方法
2.1 试样土体基本情况
2.1.1 研究区概况
2.1.2 基本土工试验
2.2 大型三轴试验
2.2.1 试验介绍
2.2.2 试验方案
2.2.3 试验仪器及主要参数简介
2.2.4 试样制备
第三章 粗粒土抗剪强度特性分析
3.1 试验结果
3.2 应力应变关系特性分析
3.3 基于摩尔-库伦破坏准则的强度特性分析
3.4 改良土应力应变关系特性分析
3.5 改良土基于摩尔-库伦破坏准则的强度特性分析
3.6 本章小结
第四章 改良粗粒土地基承载力特性数值分析
4.1 引言
4.2 ABAQUS软件概述及其应用
4.3 有限元等增量加载法
4.4 屈服准则的选取
4.5 流动法则的选取
4.6 计算模型建立及参数选取
4.6.1 模型单位
4.6.2 物理参数
4.6.3 初始地应力平衡
4.6.4 规定条件
4.6.5 网格划分
4.6.6 ABAQUS后处理
4.7 数值分析的有效性验证
4.8 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 论文主要工作和研究结果
5.2 论文的展望
参考文献
致谢