【摘 要】
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青海省西宁市地处高原地区,冬季气候寒冷且昼夜温差较大,该地区越冬基坑土体易受冻融作用影响产生较大变形,进而导致基坑地表变形增大甚至失稳破坏。现有的基坑地表沉降计算方法未考虑冻融作用的影响,故无法正确计算越冬基坑的地表沉降变化规律。因此研究建立考虑冻融作用的基坑地表沉降计算方法是十分必要的。本文通过使用损伤理论并结合现有沉降计算方法建立了考虑冻融损伤的基坑地表沉降计算模型,并通过桩锚支护基坑室外模型
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青海省西宁市地处高原地区,冬季气候寒冷且昼夜温差较大,该地区越冬基坑土体易受冻融作用影响产生较大变形,进而导致基坑地表变形增大甚至失稳破坏。现有的基坑地表沉降计算方法未考虑冻融作用的影响,故无法正确计算越冬基坑的地表沉降变化规律。因此研究建立考虑冻融作用的基坑地表沉降计算方法是十分必要的。本文通过使用损伤理论并结合现有沉降计算方法建立了考虑冻融损伤的基坑地表沉降计算模型,并通过桩锚支护基坑室外模型试验和水热力耦合模拟对计算模型的正确性进行了验证。主要完成的工作和得出的结论如下:（1）通过桩锚支护基坑室外冻融试验得出:越冬基坑桩侧平冻胀力的变化趋势易受温度与土体含水率影响;土体冻胀使支护桩身上部钢筋和锚杆锚固段内力产生增长;锚杆能够减弱冻胀作用对支护桩内力的影响,使支护桩不易破坏。（2）运用损伤理论并结合弹性地基梁法,建立了考虑冻融损伤的桩锚支护结构内力变形计算模型,并将计算结果与室外试验数据对比,证明了计算模型的正确性。并在此基础上,建立了考虑冻融损伤的深基坑地表沉降计算模型。（3）依据室外试验利用COMSOL软件建立了水热力耦合模型,对历经冻融循环后的桩锚支护基坑土体温度场、含水率以及坑外地表沉降变化趋势进行模拟分析,得出了冻融期间桩锚支护基坑的温度、水分变化规律。并将地表沉降模拟结果与本文方法计算结果对比分析,进一步验证了所建计算模型的合理性。
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