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三合土墙体极限承载力分析及加固试验研究

作　者: 杨帅
导　师: 庞苗
学　校: 浙江大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 三合土糯米浆面层加固钢筋网水泥砂浆面层加固 Drucker-Prager模型
分类号: TU361
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 44次
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内容摘要

随着全球气候恶化,近年来频频出现的雨雪冰冻等极端恶劣天气对广大农村房屋造成了极大的安全隐患。本文以农村三合土结构房屋为研究对象,对三合土的材料特性、三合土墙体的极限承载力以及三合土墙体的加固措施进行了相关研究。首先,介绍了用于模拟三合土材料破坏的Drucker-Prager屈服模型,对于ABAQUS有限元软件中修正的Drucker-Prager模型及其参数转换也进行了论述。然后,对三合土墙体和加固后的三合土墙体进行模型试验,提出了糯米浆面层加固和钢筋网水泥砂浆面层加固两种墙体加固方法,对墙体的极限承载力进行分析,并研究其破坏特性；对三合土试块和砂浆试块进行单轴抗压试验,得到其基本力学参数及应力应变曲线。最后,利用ABAQUS有限元分析软件,基于Drucker-Prager屈服准则对三合土墙体和加固后的三合土墙体进行有限元分析,得到其极限承载力和应力图,从数值模拟的角度研究不同加固方法对三合土墙体的加固效果,相关研究成果对于实际工程具有一定的借鉴意义。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1. 绪论  9-15
  1.1. 引言  9-10
  1.2. 课题背景  10-11
  1.3. 国内外研究现状  11-13
  1.4. 本文的研究内容和目标  13-15
2. 三合土材料破坏准则  15-30
  2.1. ABAQUS岩土材料本构模型  15-18
    2.1.1. Mohr-Coulomb模型  15
    2.1.2. 修正的Drucker-Prager模型  15-16
    2.1.3. Drucker-Prager塑性与蠕变的耦合模型  16
    2.1.4. 修正的剑桥模型  16-17
    2.1.5. 修正的帽盖模型  17-18
  2.2. Drucker-Prager屈服条件和弹塑性模型  18-22
    2.2.1. Tresca屈服条件和广义Tresca屈服条件  18
    2.2.2. von Mises屈服条件  18-19
    2.2.3. 广义von Mises屈服条件和Drucker-Prager屈服条件  19-20
    2.2.4. Drucker-Prager弹塑性模型  20-22
  2.3. 修正的Drucker-Prager弹塑性模型  22-30
    2.3.1. 线性Drucker-Prager模型  22-25
    2.3.2. 双曲线Drucker-Prager模型  25-26
    2.3.3. 指数Drucker-Prager模型  26-27
    2.3.4. 双曲线模型和指数模型的流动法则  27
    2.3.5. Mohr-Coulomb参数与Drucker-Prager模型参数转换  27-30
3. 三合土墙体加固试验研究  30-54
  3.1. 三合土墙体抗压及其加固试验  30-46
    3.1.1. 模型相似关系  30-31
    3.1.2. 三合土配合比  31
    3.1.3. 制作三合土墙体钢模板设计  31-33
    3.1.4. 三合土墙体制作  33-34
    3.1.5. 糯米浆面层加固三合土墙体  34
    3.1.6. 钢筋网水泥砂浆面层加固三合土墙体  34-35
    3.1.7. 三合土墙体的加载过程  35-38
    3.1.8. 加载结果及试验曲线  38-44
    3.1.9. 破坏形态  44-46
  3.2. 三合土材料抗压试验  46-51
    3.2.1. 三合土试块的制备  46
    3.2.2. 三合土试块加载过程  46-47
    3.2.3. 三合土试块抗压试验结果  47-48
    3.2.4. 三合土的应力应变曲线及破坏情况  48-51
  3.3. 水泥砂浆材料抗压试验  51-54
    3.3.1. 水泥砂浆试块的制备  51
    3.3.2. 水泥砂浆试块加载过程  51
    3.3.3. 水泥砂浆试块抗压试验结果  51-52
    3.3.4. 水泥砂浆试块破坏过程  52-54
4. 三合土墙体加固有限元分析  54-66
  4.1. 三合土墙体的有限元分析  54-58
    4.1.1. ABAQUS介绍  54-55
    4.1.2. 有限元分析模型参数的选取  55-56
    4.1.3. 模型的建立和基本假设  56-57
    4.1.4. 三合土墙体有限元分析结果  57-58
  4.2. 糯米浆面层加固墙体的有限元分析  58-62
    4.2.1. 有限元分析模型参数的选取  58-60
    4.2.2. 模型的建立和基本假设  60-61
    4.2.3. 糯米浆面层加固墙体有限元分析结果  61-62
  4.3. 钢筋网水泥砂浆面层加固墙体的有限元分析  62-66
    4.3.1. 有限元分析模型参数的选取  62-63
    4.3.2. 模型的建立和基本假设  63-64
    4.3.3. 钢筋网水泥砂浆面层加固墙体有限元分析结果  64-66
5. 结论与展望  66-68
  5.1. 结论  66
  5.2. 展望  66-68
参考文献  68-73
作者简介  73
攻读学位期间发表及录用的论文  73

三合土墙体极限承载力分析及加固试验研究

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