深基坑支护结构渗流效应的有限元分析的开题报告.docx

深基坑支护结构渗流效应的有限元分析的开题报告
开题报告
一、选题背景和意义
在城市建设中，深基坑的施工是必不可少的一部分。深基坑建造的过程中常常受到周围土壤的支撑力的限制，为了保证施工过程的安全性和施工周期的缩短，需要使用支护结构对基坑进行支护。然而，在深基坑支护的过程中会涉及到很多地质和土力学问题，例如：地下水的渗流、土体的变形等等。其中，地下水渗流是深基坑工程中最为重要的问题之一，因为地下水的流动往往会对支护结构和周围的土壤造成一定的影响。为了保证深基坑施工的安全性，需要对深基坑支护结构渗流效应的问题进行深入的研究。
本文选择了深基坑支护结构渗流效应作为研究目标，主要的研究内容是深基坑支护结构渗流效应的有限元分析，包括施工过程的情况、地下水流量的变化、渗流场的分布及其对支护结构及周围土壤的影响等。
二、国内外研究现状
对于深基坑支护结构的渗流效应问题，国内外学者们已经做出了一些研究工作。国内学者王伟斌等人研究了钢筋混凝土圆形井筒折角处渗流场的数值模拟和试验研究，并对其进行了深入的分析。国外学者GensA.等人研究了开挖过程中深基坑的应力和渗透问题，并提出了新的数值模拟方法。
但是，目前研究此问题的学者较少，且大多仅仅是从理论的角度出发，没有深入地进行基于实际情况的模拟分析。
三、研究内容
本文的研究内容主要是针对深基坑支护结构渗流效应的有限元分析。具体研究内容包括以下几个方面：
1.深基坑支护结构模型的建立：本文将建立深基坑支护结构的有限元模型，并对其进行协调建模，确定模型的基本参数。
2.地下水流量变化的模拟：本文将建立地下水流量的变化模型，以模拟深基坑施工过程中地下水流量的变化情况。
3.深基坑支护结构的应力变化模拟：基于地下水流量变化的情况下，本文将对深基坑支护结构的应力进行分析与模拟。
4.渗流场的分布分析：本文将对地下水渗流场分布进行分析，分析其对支护结构及周围土壤的影响。
四、研究方法
本文将采用有限元方法对深基坑支护结构渗流效应进行分析。具体的分析方法包括了以下几个方面：
1.建立深基坑支护结构的有限元模型。
2.采用ABAQUS软件对地下水流量变化、深基坑支护结构的应力变化、渗流场的分布分析进行有限元分析。
3.将有限元分析的结果与实际情况进行比较和分析。
五、预期结果
本文预期的研究结果将包括以下几个方面：
1.建立深基坑支护结构的有限元模型，以及地下水流量变化模型。
2.采用有限元方法模拟深基坑支护结构的应力变化情况。
3.分析深基坑支护结构周围的渗流场分布，并进行深入的分析。
4.将有限元分析的结果与实际情况进行对比和分析，得出结论并提出建议。
六、研究计划
本文的研究计划预计将在约1年左右内完成。具体研究计划及时间表如下：
1.建立深基坑支护结构的有限元模型，确定模型的基本参数；
2.建立地下水流量变化模型，进行地下水流量的模拟；
3.进行深基坑支护结构应力的变化模拟；
4.分析深基坑支护结构周围的渗流场的分布；
5.将分析结果与实际情况进行对比和分析，并得出结论和建议。
七、参考文献：
1.王伟斌.钢筋混凝土圆形井筒折角处渗流场的数值模拟和试验研究[J].岩石力学与工程学报,2005,24(2):213-219.
2.GensA.Ahydro-mechanicalapproachtodeepexcavationinsoftsoils[J].Géotechnique,2001,51(6):495-506.
3.张志远,冯静怡.深基坑支护结构三维模型及模拟分析[J].岩土工程学报,2010,32(12):1797-1802.