基于非线性破坏准则的地下连续墙槽壁稳定性能耗分析方法研究

• 作者: 黄阜 王子钦 罗跃龙 周惠聪
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 地下连续墙 空间离散技术 非线性破坏准则 上限分析 安全系数
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge,Tunnel and Structure
• 页码范围: 491-499
• 页数: 9页
• 分类号: TU476+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210199

摘要

针对地下连续墙成槽施工过程中槽壁坍塌失稳的发生机理和破坏模式尚不明确这一工程问题,利用空间离散技术和极限分析上限定理,构建地下连续墙槽壁土体坍塌失稳的二维离散型破坏机制.通过将Mohr-Coulomb非线性破坏准则引入能耗计算,推导极限状态下地下连续墙槽壁安全系数的上限目标函数,并利用优化计算得到地连墙槽壁安全系数上限解.为了验证理论计算的正确性,采用数值模拟技术结合强度折减法计算地连墙槽壁安全系数数值解,并与上限解进行对比.对比结果表明,上限解和数值解基本一致,说明本文计算得到的安全系数上限解是有效的.在此基础上,对不同参数作用下的槽壁安全系数进行分析.研究结果表明:地连墙槽壁安全系数随土体非线性系数、重度、轴向拉应力的增大而减小,随土体初始黏聚力、泥浆高度、泥浆重度的增大而增大;极限状态下槽壁坍塌范围随着非线性系数的增大而增大,随初始黏聚力的增大而缩减.土体非线性破坏特征对地连墙槽壁的稳定性有重要影响,在地连墙的设计和施工过程中有必要考虑土体的非线性破坏特征.