研 究 生 课课 程 论 文文(20009-220100学年第第二学期期)岩土工程程数值分分析课程程论文研究生：：周森提交日期期： 220100年7月月1日 研究究生签名名：学 号200992011050032学 院土木与交交通学院院课程编号号S081140007课程名称称岩土工程程数值分分析学位类别别硕士任课教师师刘庭金教师评语语：成绩评定定： 分 任课教教师签名名： 年 月 日目 录例案1基基于Miidass-GTTS的条条形、方方形基础础下附加加应力及及位移分分析…………………………………………… （33）例案2基基于强度度折减法法的Miidass-GTTS二维维边坡稳稳定性分分析……… （133）例案3基基于Miidass-GTTS的二二维隧道道衬砌模模拟分析析……………… （220）例案4基基于Miidass-GTTS的三三维基坑坑施工阶阶段模拟拟……………… （227）例案5岩岩土工程程实例介介绍分析析——广州州陈家祠祠广场及及周边环环境综合合整治地地下空间间工程基基坑支护护结构设设计………………………………… （（31）基于Miidass-GTTS的条条形、方方形基础础下附加加应力及及位移分分析周 森（华南理理工大学学土木与与交通学学院 009岩土土工程））摘要：运运用了MMidaas-GGTS分分别建立立了条形形基础和和方形基基础沉降降及基底底附加应应力计算算模型。
条形基基础考虑虑平面应应变问题题，采用用二维坐坐标建模模；方形形基础考考虑荷载载的分布布情况，，则采用用三维实实体建模模通过过程序分分析计算算，得到到了两种种基础下下位移、、附加应应力的分分布规律律，得到到了位移移分布等等值云图图和“应力泡泡”分布，，与《土土力学》》经典理理论分析析结果进进行了对对比，发发现数值值模拟分分析结果果与理论论分析结结果具有有一致性性，从而而也验证证了理论论分析结结果的正正确性关键词：：条形基基础；方形基基础；位移；；附加应应力；规规律1 引 言地基内的的附加应应力是由由基底附附加压力力引起的的，建筑筑物荷载载在地基基中产生生的应力力为附加加应力，，其大小小直接影影响着地地基的变变形和稳稳定性，，因此地地基附加加应力的的计算也也显得尤尤为重要要在地地基附加加应力的的计算方方面，目目前采用用弹性理理论推导导出的公公式，并并引入地地基是半半无限空空间弹性性体和地地基土是是均匀、、连续、、各向同同性两方方面的假假设[1]但是是地基土土的成层层分布及及应力历历史等因因素，使使的地基基土性参参数呈现现空间变变异性[[2]基于于问题的的复杂性性和不确确定性，，对于地地基附加加应力的的计算并并没有简简单成熟熟的方法法。
大量量试验表表明，当当地基土土作用的的荷载不不是很大大、土中中塑性变变形区很很小时，，荷载和和变形之之间近似似成线性性关系，，基于弹弹性理论论的计算算结果与与实测值值相差不不大在地基沉沉降位移移的计算算方面，，也存在在很大程程度的不不精确性性，目前前确定性性的计算算方法主主要有分分层总和和法[3]和《建建筑地基基基础设设计规范范》法[[4]随着着有限元元分析技技术的日日益成熟熟，目前前也有一一批学者者运用有有限元方方法对地地基沉降降进行了了研究本文通过过建立条条形基础础和方形形基础下下地基附附加应力力和位移移计算模模型，分分析了各各自附加加应力分分布规律律及位移移变形特特点，与与经典理理论进行行了对比比，以更更加生动动、形象象的方式式验证了了理论的的正确性性2模型建建立2.1 条形基基础模型型运用Miidass-GTTS二维维建模，，建立了了条形基基础下地地基附加加应力和和位移计计算的模模型，边边界条件件采用平平面应变变条形形基础宽宽度B为2mm，而边边界距离离取宽度度的2～～3倍，，地基土土深度取取影响范范围之内内约6倍倍宽度[[5]；不考考虑地基基土的空空间变异异性，取取平均重重度=220KNN/m33，泊松松比取为为0.225，弹弹性模量量E取5ee3kppa，土土体内摩摩擦角为为15°°，粘聚聚强度取取25kkpa；；条形基基础施加加给地基基的线荷荷载为2200KKN/mm。
条形形基础下下地基附附加应力力和位移移计算模模型、施施加支撑撑及荷载载后网格格分别如如图1、、2和33所示2.2方方形基础础模型运用Miidass-GTTS建立立了方形形基础下下地基附附加应力力和位移移计算的的三维实实体模型型，边界界支撑分分别在实实体底部部限制ZZ方向位位移，左左右两侧侧限制XX方向位位移，前前后两侧侧限制YY方向位位移方方形基础础宽度BB为4mm，边界界距离取取宽度的的2倍即即8m，，地基土土深度取取为200m；不不考虑地地基土的的空间变变异性，，取平均均重度==20KKN/mm3，泊松松比取为为0.225，弹弹性模量量E取5ee3kppa，土土体内摩摩擦角为为15°°，粘聚聚强度取取25kkpa；；方形基基础施加加给地基基的均布布面荷载载为2000KNN/m22方形基础础下地基基附加应应力和位位移计算算模型、、施加支支撑及载载荷后网网格分别别如图44、5和和6所示示图1 条条形基础础计算模模型 图2 施加加支撑后后条形基基础模型型图3 施施加载荷荷后条形形基础计计算模型型 图44 方形形基础计计算模型型图5 方方形基础础计算模模型图66 方形形基础计计算模型型（正立立面）3分析结结果查看看3.1 条形基基础结果果运行Miidass-GTTS对条条形基础础下地基基土的附附加应力力及位移移进行分分析计算算，在结结果表单单中查看看位移、、内力和和应力的的各项分分布，总总结出一一些特点点和规律律。
位移移分布、、内力分分布和应应力分布布分别如如图7～～12所所示图7 条条形基础础下地基基X方向向位移图8 条条形基础础下地基基Y方向位位移从位移图图可以看看出，地地基土在在条形基基础作用用下，XX方向产产生向侧侧下方的的挤压变变形，呈呈蝶形分分布类型型；Y方方向产生生竖向位位移，呈呈椭圆环环形分布布，在条条形基础础中心下下较小土土体范围围内，沉沉降最大大图9 条条形基础础下地基基FX反力图10条条形基础础下地基基FY反力从内力分分布可以以看出，，条形基基础地基基FX反力最大大发生在在地基土土侧壁离离地面约约2/33位置，，FY反力最大大发生在在正对条条形基础础下的地地基土地地面位置置，大致致呈现直直线分布布特征图11 条形基基础下地地基附加加应力分分布图12条条形基础础下地基基附加应应力分布布从应力分分布图可可以看到到，条形形基础下下地基附附加应力力分布呈蝶蝶形分布布，应力力分布等等值线表表明，最最大应力力分布在在条形基基础下侧侧一较小小范围内内，应力力影响较较明显区区域大致致分布在在1.55倍基础础宽度范范围；条条形基础础下地基基附加应应力分布布呈椭圆圆形分布布，应力力分布等等值线表表明，最最大应力力分布在在条形基基础下侧侧一较小小范围内内，应力力从内到到外按照照从大到到小环形形扩散分分布，应应力影响响较明显显的区域域大致分分布在44倍基础础宽度范范围，与与理论分分析有一一定出入入，原因因在于建建模时没没有考虑虑土体自自重的影影响。
3.2方方形基础础结果运行Miidass-GTTS对方方形基础础下地基基土的附附加应力力及位移移进行分分析计算算，在结结果表单单中查看看位移、、内力和和应力的的各项分分布，总总结出一一些特点点和规律律位移移分布、、内力分分布和应应力分布布分别如如图133～20所示示图13 方形基基础下地地基X方方向位移移图14 方形基基础下沿沿垂直YY剖切所所得X方方向位移移图14 方形基基础下地地基Y方向位位移图15 方形基基础下沿沿垂直XX剖切所所得Y方方向位移移图16 方形基基础下地地基Z方向位位移图17 方形基基础下沿沿垂直XX剖切所所得Z方方向位移移从X、YY和Z方方向位移移分布云云图得知知，X、、Y方向向位移分分布基本本相同，，产生侧侧下方挤挤压变形形，呈现现蝶形分分布特征征；Z方方向位移移在方形形基础下下侧某一一局部区区域最大大，而后后按照环环形递减减的顺序序向外扩扩散图18 方形基基础下地地基土分分布图19 方形基基础下地地基土分分布图20 方形基基础下地地基土分分布从X、YY和Z应力分分布等值值线得知知，方形形基础下下地基附附加应力力在X和和Y方向向分布大大致相同同，大致致呈曲线线分布，，蝶形特特征逐渐渐消失；；Z方向向应力分分布呈大大致环形形递减，，但影响响范围较较浅。
4结 论论运用Miidass-GTTS建立立了条形形基础和和方形基基础的地地基附加加应力和和位移计计算模型型，条形形基础采采用二维维建模，，方形基基础采用用三维实实体建模模通过过程序，，分析了了两种基基础下地地基土附附加应力力和位移移分布特特征，得得到了如如下结论论：1）条形形基础作作用下地地基土在在X方向向产生向向侧向下下的挤压压变形，，呈蝶形形分布特特征；YY方向产产生竖向向位移，，呈椭圆圆环形分分布，在在条形基基础中心心下较小小土体范范围内，，沉降最最大2）条形形基础下下地基附附加应力力呈蝶形形分布，，最大应应力分布布在条形形基础下下侧一较较小范围围内，应应力影响响较明显显区域大大致分布布在1..5倍基基础宽度度范围；；附加应应力分布布呈椭圆圆形分布布，最大大应力分分布在条条形基础础下侧一一较小范范围内，，应力从从内到外外按照从从大到小小环形扩扩散分布布，应力力影响较较明显的的区域大大致分布布在4倍倍基础宽宽度范围围3）方形形基础下下地基在在X、YY方向位位移分布布基本相相同，产产生侧下下方挤压压变形，，呈现蝶蝶形分布布特征；；Z方向向位移在在方形基基础下侧侧某一局局部区域域最大，，而后按按照环形形递减的的顺序向向外扩散散。
4）方形形基础下下地基在在X和YY方向应应力分布布大致相相同，大大致呈曲曲线分布布，蝶形形特征逐逐渐消失失；Z方方向应力力分布呈呈大致环环形递减减，但影影响范围围较浅参考文献献[1]～～[5] 肖绍绍然.土土力学[[M].郑州州：郑州州大学出出版社，，20007，11.[2]包包承钢，，高大钊钊，张庆庆华.地地基可靠靠度分析析的一般般理论［［M］.武汉汉：武汉汉测绘科科技大学学出版社社，19997，，1-118.基于强度度折减法法的Miidass-GTTS二维维边坡稳稳定性分分析周 森（华南理理工大学学土木与与交通学学院 009岩土土工程））摘要：介介绍了有有限元强强度折减减法的基基本原理理，阐述述了该方方法建立立模型的的原则、、分析边边坡的优优点、边边坡整体体失稳的的依据结合建建立的二二维边坡坡模型，，基于有有限元强强度折减减法，运运用有限限元软件件 Miidass/GTTS对该该边坡进进行了数数值分析析，得到到了边坡坡在自重重作用下下的水平平位移等等值云图图、应力力与应变变云图及及安全系系数指标标，依此此确定了了最危险险滑面位位置和形形状以及及整体失失稳的安安全系数数关键词：：有限。