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基于HSS—M-C先隧后站管片拆除研究
1
作者 阮永芬 马举俊 +4 位作者 许强 梁龙元 杨醒宇 张锦春 郭宇航 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期36-47,共12页
基坑施工时应严格控制好基坑支护结构的变形,变形过大时会严重影响周边建构筑物的稳定与安全。在先隧后站的地铁基坑开挖中涉及盾构管片拆除工程,合理的拆除方法能够有效控制基坑变形,可确保周边重要建构筑物安全。现以昆明先隧后站地... 基坑施工时应严格控制好基坑支护结构的变形,变形过大时会严重影响周边建构筑物的稳定与安全。在先隧后站的地铁基坑开挖中涉及盾构管片拆除工程,合理的拆除方法能够有效控制基坑变形,可确保周边重要建构筑物安全。现以昆明先隧后站地铁基坑为依托,采用PLAXIS 3D有限元软件建立三维数值模型,基于小应变硬化土(HSS)与莫尔-库仑(M-C)模型进行有限元数值模拟,并与实际监测值进行对比分析,得出以下结论:采用“吹砂注浆回填法”拆除管片能有效减小基坑围护结构、周边建构筑物及地面沉降变形;盾构隧道范围内,土方开挖及管片拆除是引起基坑围护结构及周边建筑物变形的主要影响因素;HSS模型模拟计算的变形结果与实际工程监测结果较吻合,M-C模型模拟计算结果与监测结果差值较大(甚至相反),故在复杂环境条件下,深基坑的变形分析中采用HSS模型进行分析实用性更好。 展开更多
关键词 先隧后站 管片拆除 数值模拟 hss模型
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基于HSS模型的排涝泵站深基坑施工过程受力变形分析
2
作者 鹿梅 孙运存 《江苏水利》 2026年第3期40-46,共7页
深基坑开挖实为卸荷过程,会破坏原有土体平衡状态,导致基坑产生较大的变形。依托江苏某大型排涝泵站工程背景,通过固结试验、三轴试验、弯曲元试验、共振柱试验等一系列室内试验,获取了基坑范围内各土层HSS本构模型的重要参数。基于此,... 深基坑开挖实为卸荷过程,会破坏原有土体平衡状态,导致基坑产生较大的变形。依托江苏某大型排涝泵站工程背景,通过固结试验、三轴试验、弯曲元试验、共振柱试验等一系列室内试验,获取了基坑范围内各土层HSS本构模型的重要参数。基于此,利用有限元软件建立三维数值模型,模拟动态开挖过程,分析基坑开挖过程中围护桩水平位移、地表沉降的时空效应,以及内支撑的轴力变化规律。研究表明,HSS本构模型能有效模拟软土基坑的变形响应;随着基坑的逐步开挖,桩身水平变形持续增大,基坑拆除内支撑并施工主体结构期间,桩身水平变形增幅最大;基坑开挖过程中地表沉降总体呈增大趋势,但每道内支撑架设完成后,地表沉降均会出现不同程度的减小;距离基坑拐角越近,地表沉降越小,内支撑轴力越小,说明基坑变形和内支撑轴力呈现明显的空间效应。 展开更多
关键词 排涝泵站 深基坑 hss模型 数值模拟 受力变形
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基于HSS模型预测曲线顶管施工对建筑物沉降的影响
3
作者 郑翥鹏 周耿坚 +1 位作者 黄铖 廖斯汉 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1041-1047,共7页
[目的]曲线顶管施工因其非开挖优势在城市地下管网建设中应用广泛,但施工扰动易引发邻近建筑物非对称沉降.传统MC(Mohr-Coulomb)模型难以准确表征土体小应变硬化特性及动态施工过程,亟需更合理的模拟方法.本文旨在探讨基于HSS(hardening... [目的]曲线顶管施工因其非开挖优势在城市地下管网建设中应用广泛,但施工扰动易引发邻近建筑物非对称沉降.传统MC(Mohr-Coulomb)模型难以准确表征土体小应变硬化特性及动态施工过程,亟需更合理的模拟方法.本文旨在探讨基于HSS(hardening soil small-strain)模型的数值分析在曲线顶管施工建筑物沉降预测中的适用性.[方法]以厦门市东山变进出线地下综合管廊(二期)B段曲线顶管工程为依托,建立土体-顶管-建筑物三维有限元耦合模型,采用HSS模型对施工过程进行模拟,并与MC模型及现场监测数据进行对比分析.[结果]HSS模型预测结果与实测值的相对误差为5%~10%,明显优于MC模型;建筑物近管侧沉降量显著高于远管侧,不均匀沉降主要集中于施工扰动阶段;曲线顶管施工存在不均匀沉降角问题,但其挤土效应有助于减小整体沉降.[结论]HSS模型能更真实地反映曲线顶管施工对建筑物沉降的影响规律,对顶进参数优化及施工方案改进具有参考价值,为复杂城市环境下顶管施工安全控制提供科学依据. 展开更多
关键词 曲线顶管 建筑物沉降 hss模型 数值模拟 土体扰动
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GA-BP模型在HSS模型参数取值中的应用
4
作者 张杰 马杰 +2 位作者 陈啸海 钟鹏 王营营 《城市道桥与防洪》 2025年第1期229-235,共7页
小应变硬化土(HSS)模型可以有效反映土的压缩硬化特性和小应变特性,非常适合黄土基坑的数值模拟计算。但是,HSS模型包含了11个硬化土(HS)模型参数和2个小应变参数,而这2个小应变参数往往需要采用试验方法确定,获取过程复杂。为了探讨小... 小应变硬化土(HSS)模型可以有效反映土的压缩硬化特性和小应变特性,非常适合黄土基坑的数值模拟计算。但是,HSS模型包含了11个硬化土(HS)模型参数和2个小应变参数,而这2个小应变参数往往需要采用试验方法确定,获取过程复杂。为了探讨小应变参数的预测方法,采用经过遗传算法优化的BP神经网络模型,即GA-BP神经网络模型,首先根据预设的小应变参数水平经过数值模拟计算得到49组位移数据,然后将得到的数据用于GA-BP神经网络的训练,待GA-BP神经网络的预测误差达到要求之后,再使用实际的位移数据反演得到小应变参数,最后基于预测得到的小应变参数进行数值模拟。结果显示,GA-BP神经网络模型预测的小应变参数在基坑围护结构最大水平位移和地表最大沉降计算方面表现良好,可以应用于实际工程。 展开更多
关键词 岩土工程 遗传算法 hss模型 BP神经网络 小应变参数 参数反演
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长江一级阶地软土地层HSS模型参数的敏感性分析及反演
5
作者 孟超 高志华 +3 位作者 黄珏皓 柴少波 刘帅 孙雪兵 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第3期139-147,共9页
依托武汉市某深基坑工程,采用PLAXIS 2D软件建立数值模型,分析黏性土和砂性土HSS模型参数的敏感性;对长江一级阶地软土地层的敏感性进行评估,并对显著敏感的参数进行反演。首先,对黏性土和砂性土HSS模型部分参数进行敏感性分析,研究了... 依托武汉市某深基坑工程,采用PLAXIS 2D软件建立数值模型,分析黏性土和砂性土HSS模型参数的敏感性;对长江一级阶地软土地层的敏感性进行评估,并对显著敏感的参数进行反演。首先,对黏性土和砂性土HSS模型部分参数进行敏感性分析,研究了对隧道拱顶沉降影响最为显著的参数;然后,对长江一级阶地软土地层进行敏感性分析,确定待反演的力学参数;最后,结合既有隧道拱顶沉降的监测数据,通过确定性正反演法对待反演的力学参数进行反演。结果表明:无论是黏性土还是砂性土,对隧道拱顶沉降影响最为显著的参数均为小应变参考初始剪切模量(G_(0)^(ref));长江一级阶地软土地层中,对既有隧道变形影响显著的地层为粉细砂层和细砂层;反演获得的粉细砂层G_(0)^(ref)为90 MPa,细砂层G_(0)^(ref)为120 MPa。 展开更多
关键词 hss模型 深基坑工程 数值模拟 参数 敏感性分析 反演
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基于ANN的上海土体HSS模型模量参数研究
6
作者 刘航宇 顾晓强 胡靖 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第3期800-804,共5页
小应变硬化(HSS)模型能够反映土体在小应变范围内模量的高度非线性,已被广泛应用于复杂地质条件下的基坑变形计算。模型参数的合理取值对于计算结果有着重要影响,但目前规范参数推荐值范围较大,给工程应用带来了不便,因此亟需解决模型... 小应变硬化(HSS)模型能够反映土体在小应变范围内模量的高度非线性,已被广泛应用于复杂地质条件下的基坑变形计算。模型参数的合理取值对于计算结果有着重要影响,但目前规范参数推荐值范围较大,给工程应用带来了不便,因此亟需解决模型参数精确取值问题。分析了已有HSS模型参数的数据特征,引入人工神经网络方法(ANN),得到了上海土体HSS模型模量参数与土体初始孔隙比e、压缩模量E_(s1-2)等的经验关系。实现了通过常规工程勘察报告快速准确确定HSS模型模量参数,确定的参数值较推荐取值更接近实测值。研究成果可以为上海地区地下工程提供参考。 展开更多
关键词 小应变刚度 hss模型 ANN模型 参数取值
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基于HSS模型的流态固化土基槽回填工程全过程数值分析与现场试验 被引量：3
7
作者 王明 刘振忠 +3 位作者 侯艳斌 刘喆 薛泽 叶梓 《河南科学》 2025年第2期257-266,共10页
流态固化土回填由于其自密实、自流平、自硬化的优势,近年来在基坑、管廊肥槽、桥涵台背等回填工程中得到广泛应用,具备替代传统碾压夯实回填材料的潜力。本文依托宁波西洪大桥某管廊基坑回填工程,采用Plaxis3D数值分析软件对流态固化... 流态固化土回填由于其自密实、自流平、自硬化的优势,近年来在基坑、管廊肥槽、桥涵台背等回填工程中得到广泛应用,具备替代传统碾压夯实回填材料的潜力。本文依托宁波西洪大桥某管廊基坑回填工程,采用Plaxis3D数值分析软件对流态固化土的应用评价研究。基于土体的HSS模型,精细化模拟管廊基坑施工、管廊施工、沟槽回填、支撑拆除和道路施工的全过程。分析不同回填土(流态固化土和黏土)下路基的变形特性,验证了流态固化土回填沟槽的适用性。开展不同流态固化土龄期情况及上部荷载情况下的土体变形分析,获得流态固化土回填的优化方案。研究发现,数值分析与现场沉降监测结果误差相对较小,基于HSS模型的流态固化土基槽回填工程的数值分析具备良好的准确性与可靠性。路堤荷载引起的路基沉降随流态固化土养护龄期的增加而逐步降低。养护龄期从3 d增加到14 d后,路基中心处的最大沉降降低了26.1%;继续增加养护龄期到28 d后,路基中心线处土体沉降降幅仅为2.5%。采用流态固化土基槽回填工程有助于控制基坑及上部构筑物沉降。 展开更多
关键词 流态固化土 hss模型 全过程分析 Plaxis数值模拟 现场试验
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上海地区软土HSS模型参数的试验研究 被引量：165
8
作者 梁发云 贾亚杰 +1 位作者 丁钰津 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期269-278,共10页
HSS模型可以考虑小应变范围内土体剪切模量随应变增大而衰减的特点,在基坑开挖数值分析中逐渐得到较多的运用。通过基于GDS系统的三轴仪、常规固结仪和共振柱仪完成系列的室内试验,获得了上海地区典型软土层(也即黏土层2、淤泥质粉质黏... HSS模型可以考虑小应变范围内土体剪切模量随应变增大而衰减的特点,在基坑开挖数值分析中逐渐得到较多的运用。通过基于GDS系统的三轴仪、常规固结仪和共振柱仪完成系列的室内试验,获得了上海地区典型软土层(也即黏土层2、淤泥质粉质黏土层3、淤泥质黏土层4和粉质黏土层5)的硬化土小应变本构模型(HSS模型)参数c',φ',E_(oed)^(ref),E_(50)^(ref),R_f,G_0^(ref)和γ_(0.7),以及模型参数之间的比例关系,并将试验结果与已有文献的相关结果进行对比分析。通过工程实例的数值分析表明,围护墙体水平变形计算值和实测值大致相等,验证了HSS本构模型以及本文提出的参数确定方法在上海软土地区基坑开挖分析中的适用性,具有工程参考价值。 展开更多
关键词 深基坑工程 小应变刚度 hss模型 室内试验 软土地基
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HSS模型在盾构模拟中的应用及参数敏感性研究 被引量：21
9
作者 张晋勋 赵刚 +1 位作者 张雷 江华 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第S02期618-625,共8页
HSS模型是一种考虑土体硬化并能反应土体小应变特性的本构模型,目前已广泛应用于软土地区基坑工程的工程分析,而在地铁盾构隧道工程分析中应用较少。当前盾构工程分析尚常采用线弹性或M-C等简单本构模型,难以准确描述岩土体实际力学行... HSS模型是一种考虑土体硬化并能反应土体小应变特性的本构模型,目前已广泛应用于软土地区基坑工程的工程分析,而在地铁盾构隧道工程分析中应用较少。当前盾构工程分析尚常采用线弹性或M-C等简单本构模型,难以准确描述岩土体实际力学行为。本文通过北京某地铁区间盾构隧道实例验证了HSS模型在盾构掘进模拟中的适用性。同时,基于理想盾构工程模型,利用正交试验开展了HSS模型多参数全范围水平取值的协同敏感性分析,发现地表沉降敏感度最高的参数为Eur,并随Eur增大而减小;衬砌拱顶沉降敏感度最高的参数为Eur,并随Eur增大而减小;衬砌拱底隆起敏感度最高的参数为E50,结果随E50增大而减小。参数敏感性分析结果有助于增强理解各参数对结果影响,辨识关键影响参数。 展开更多
关键词 hss模型 数值分析 盾构隧道 正交试验 参数敏感性分析
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济南典型地层HSS参数选取及适用性研究 被引量：59
10
作者 李连祥 刘嘉典 +2 位作者 李克金 黄亨利 季相凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4021-4029,共9页
针对济南地区典型地层上的基坑工程,土体采用PLAXIS 3D中的硬化土小应变(HSS)模型,建立了有限元模型,并根据实际监测数据结合位移反分析技术,得到了该典型地层下土体HSS模型参数的一般选取方法。之后简化模型,分别采用土体的HSS模型与Mo... 针对济南地区典型地层上的基坑工程,土体采用PLAXIS 3D中的硬化土小应变(HSS)模型,建立了有限元模型,并根据实际监测数据结合位移反分析技术,得到了该典型地层下土体HSS模型参数的一般选取方法。之后简化模型,分别采用土体的HSS模型与Mohr-Coulomb(M-C)模型进行有限元分析,对比基坑开挖至不同深度时,应用两种模型模拟所得挡土墙变形与墙后地表沉降的差异。结果表明:基坑数值分析中,土体采用M-C模型与HSS模型所得结果的差异随基坑挖深增加而增加,且采用HSS模型所得结果更符合深基坑的实际变形。综合考虑采用HSS模型与M-C模型建模时的参数选取难易程度、经济性以及两种模型数值分析的工程适用性,建议基坑开挖超过15 m时,土体采用HSS模型进行数值分析,反之可采用M-C模型。研究结果对指导深基坑支护设计及岩土工程参数的勘察、选取,具有重要参考价值。 展开更多
关键词 hss模型 位移反分析 适用性 深基坑
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基于HSS-MCC融合模型及SSA-BP神经网络开展深基坑超大变形预测研究 被引量：4
11
作者 倪小东 张宇科 +3 位作者 焉磊 王东兴 徐硕 王媛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期35-45,共11页
软土环境下深基坑开挖变形特性研究中,多采用硬化类弹塑性模型进行分析,如HSS模型和MCC模型.南京河漫滩软土地区,深基坑开挖时局部常发生较大变形,部分土体变形状态介于小应变与大应变之间,单一模型无法准确预测土体变形特征.同时,BP神... 软土环境下深基坑开挖变形特性研究中,多采用硬化类弹塑性模型进行分析,如HSS模型和MCC模型.南京河漫滩软土地区,深基坑开挖时局部常发生较大变形,部分土体变形状态介于小应变与大应变之间,单一模型无法准确预测土体变形特征.同时,BP神经网络在基坑变形预测中得到广泛应用,但在训练过程中,权阈值易陷入局部最优解,影响预测的准确性.据此,依托南京地区典型软土深基坑工程,采用Midas中的HSS模型与MCC模型进行分析,比对两种模型的桩体变形量差异,并基于最小二乘准则对两模型进行线性融合,融合模型可对后续区段监测数据进行校准及补充.通过融合麻雀搜索算法对BP神经网络进行优化,在其训练过程中快速收敛,得到全局最优的权阈值,依托狭长基坑已开挖区段监测数据学习训练,进而依据后续区段浅部开挖揭露深部变形特征,预测结果与实测值吻合度较高.研究结果对软土地区深基坑大变形的预测研究具有重要参考价值. 展开更多
关键词 深基坑 大变形 hss模型 MCC模型 BP神经网络 麻雀搜索算法
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小应变硬化土模型的软土地基狭窄基坑的抗隆起稳定性
12
作者 胡科 阎波 +4 位作者 太俊 徐伟 王家驹 崔德山 冯晓腊 《地质科技通报》 北大核心 2026年第1期121-134,共14页
随着城市化和综合管廊的发展,狭窄型基坑工况日益增多。其支护形式、抗隆起计算方法及破坏模式与宽大基坑差异显著,在软土地层中坑底隆起尤为明显。为了进一步探究软土地基狭窄基坑支护结构的受力变形规律,抗隆起稳定性及其影响因素之... 随着城市化和综合管廊的发展,狭窄型基坑工况日益增多。其支护形式、抗隆起计算方法及破坏模式与宽大基坑差异显著,在软土地层中坑底隆起尤为明显。为了进一步探究软土地基狭窄基坑支护结构的受力变形规律,抗隆起稳定性及其影响因素之间的敏感性关系,以武汉友谊大道快速化改造工程为实例,基于有限元计算和现场监测,采用小应变硬化土(HSS)土体本构模型和强度折减法研究基坑宽度、支护结构插入比、周边荷载和支护结构刚度等对狭窄基坑抗隆起稳定性的影响。结果表明:在支护结构刚度大、支撑间距小的情况下,狭窄基坑在支撑处和两道支撑中点处的受力变形差异不明显。狭窄基坑的变形土体可以分为地表至地表以下一定深度的基坑外侧土体和基坑底部土体,分别引起坑底隆起和坑外地表沉降;狭窄基坑土体塑性区会在坑底和结构底部处形成,随着塑性区发展,逐渐形成交叉的塑性区,并向两侧土体发展直至整个塑性区贯通,狭窄基坑最终破坏。敏感性分析表明,支护结构插入比和支护结构刚度对狭窄基坑抗隆起稳定性有显著的正面影响,基坑宽度和周边荷载则为负相关,且支护结构插入比的相关性最强。研究成果为软土地基狭窄基坑的支护结构设计和稳定性分析提供科学依据。 展开更多
关键词 狭窄基坑 抗隆起稳定性 软土地基 小应变硬化土模型 有限元法
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基于HSS本构模型的软土超大型深基坑3D数值分析 被引量：34
13
作者 管飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期177-180,共4页
适宜的土体本构模型在岩土工程数值计算中至关重要。考虑土的小应变特性的硬化土本构模型(HSS模型)是一种较为完善的高级本构模型,可以模拟土的双曲线型应力应变关系、压硬性、剪涨性、加卸载条件下土体刚度的差异以及小应变状态下土的... 适宜的土体本构模型在岩土工程数值计算中至关重要。考虑土的小应变特性的硬化土本构模型(HSS模型)是一种较为完善的高级本构模型,可以模拟土的双曲线型应力应变关系、压硬性、剪涨性、加卸载条件下土体刚度的差异以及小应变状态下土的非线性弹性等主要工程特性。采用HSS本构模型,使用有限元程序Z_Soil对软土地层中的某超大型深基坑进行了3D数值分析。数值计算的结果和实测值较为符合,验证了采用的数值方法的可靠性,也表明HSS模型较适合用于软土深基坑的数值分析。 展开更多
关键词 hss本构模型 软土 超大型深基坑 数值分析
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基于HSS模型海上风电桶形基础水平循环承载特性对比研究 被引量：5
14
作者 寇海磊 房伟伟 +2 位作者 徐祥程 安兆暾 张洪睿 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-12,共12页
采用土体本构模型对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟,以研究桶形基础的水平循环承载特性。利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验,与试验结果对比验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。... 采用土体本构模型对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟,以研究桶形基础的水平循环承载特性。利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验,与试验结果对比验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。在此基础上,基于HSS模型和硬化土(HS)模型对比研究了不同循环荷载和小应变模量对桶形基础累积转角、旋转中心和桶-土相对刚度的影响。结果表明,黏土中桶形基础的累积转角随着循环次数和水平荷载的增加而增加,然而每个循环中累积转角的增加逐渐减小。另外,提出了Tb和ζb之间的拟合关系式预测黏土中桶形基础的累积旋转。无论处于疲劳极限状态(ζb=0.3)还是正常使用极限状态(ζb=0.5),旋转中心类型都是从深中心变为浅中心。桶-土相对刚度随循环次数的增加而减小,并且循环荷载越大刚度衰减越大。另外,小应变模量对基础累积转角和桶-土相对刚度有较大影响而对旋转中心无显著影响。与已有的研究结果对比发现,HSS模型更加适用于精细化设计。 展开更多
关键词 海上风电 桶形基础 水平循环荷载 hss模型 累积转角 旋转中心 桶-土相对刚度
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基于HSS和M-C模型对地铁变形特性分析 被引量：5
15
作者 范鹏程 翟超 《路基工程》 2019年第1期180-183,共4页
以天津某基坑为研究对象,运用PLAXIS3D数值分析软件,分别基于HSS模型和Mohr-Coulomb模型分析基坑开挖对临近地铁隧道及车站变形的影响,并与实测数据进行对比分析。结果表明:基坑卸载坑底回弹是地铁隧道及车站变形的主要诱因;HSS模型考... 以天津某基坑为研究对象,运用PLAXIS3D数值分析软件,分别基于HSS模型和Mohr-Coulomb模型分析基坑开挖对临近地铁隧道及车站变形的影响,并与实测数据进行对比分析。结果表明:基坑卸载坑底回弹是地铁隧道及车站变形的主要诱因;HSS模型考虑了土体硬化及小应变,能够更真实地反映土体变形,计算结果与实测数据相吻合;Mohr-Coulomb模型低估坑底回弹模量,计算结果高于实测结果一倍左右。 展开更多
关键词 深大基坑 hss模型 MOHR-COULOMB模型 地铁变形 PLAXIS3D
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基于HSS模型不规则结建通道基坑对地铁变形影响数值分析 被引量：2
16
作者 陈坚 年帅 +4 位作者 贾霄 李志勇 安鹏程 程琛 李鹏飞 《低温建筑技术》 2020年第3期112-115,共4页
为了能够更好的提供临近地铁平面不规则布置基坑支护和变形控制方案,以天津某结建通道基坑为研究对象,采用MIDAS软件开展了不同本构模型(HSS模型和MC模型)数值模拟计算。结果表明不规则基坑导致围护体系受力复杂,对周边土体和地铁结构... 为了能够更好的提供临近地铁平面不规则布置基坑支护和变形控制方案,以天津某结建通道基坑为研究对象,采用MIDAS软件开展了不同本构模型(HSS模型和MC模型)数值模拟计算。结果表明不规则基坑导致围护体系受力复杂,对周边土体和地铁结构产生了复杂的附加应力,致使地铁结构出现应力集中现象;HSS模型可以很好反应软土基坑土体变形特性,能够为风险等级较高的基坑提供精确的预测分析。 展开更多
关键词 hss模型 不规则基坑 地铁变形 MIDAS
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软土地基基坑剪切带发展规律与模型适用性分析
17
作者 许季圆 王灿 +1 位作者 郑许冬 邹国泉 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2026年第2期13-16,共4页
为研究软土地基中基坑开挖失稳过程中剪切带的形成与发展规律,本文结合离心模型试验与数值模拟方法,对基坑失稳破坏特征及不同本构模型的适用性进行了系统分析。通过离心模型试验再现基坑在分级开挖及超挖工况下的变形演化过程,结果表明... 为研究软土地基中基坑开挖失稳过程中剪切带的形成与发展规律,本文结合离心模型试验与数值模拟方法,对基坑失稳破坏特征及不同本构模型的适用性进行了系统分析。通过离心模型试验再现基坑在分级开挖及超挖工况下的变形演化过程,结果表明,基坑失稳呈典型的踢脚式破坏特征,剪切带由坑底向外呈弧形扩展并贯穿至地表。数值模拟采用摩尔库伦模型(MC)、修正剑桥模型(MCC)、硬化土模型(HS)和小应变硬化土模型(HSS)四种典型本构模型进行对比分析。结果显示,HSS模型通过引入小应变刚度变化特性,能够更准确地刻画剪切带的产生、扩展及贯通过程,其计算结果与离心试验观测结果高度一致。研究表明,HSS模型在模拟软土地基中基坑剪切带演化方面表现出更高的精度与可靠性,可为深基坑失稳机理研究及数值计算模型的合理选取提供科学依据。 展开更多
关键词 基坑开挖 剪切带 离心模型试验 数值模拟 hss模型
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基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析 被引量：32
18
作者 吴瑞拓 顾晓强 +2 位作者 高广运 樊烽 张科 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第6期64-70,共7页
为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结... 为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值;该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系;围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处;长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。 展开更多
关键词 基坑工程 变形分析 三维数值模拟 hss模型
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基于CPTU/SDMT原位测试的软弱土HSS本构模型参数确定方法
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作者 刘松玉 蔡国军 +3 位作者 赖丰文 黄明 程月红 鲁泰山 《地基处理》 2024年第6期531-539,共9页
小应变硬化(Hardening Soil-Small,HSS)模型因其能够准确反映土体小应变范围内剪切模量的非线性特性,在地下工程开挖变形计算中得到了广泛应用。软弱土的力学特性易受钻孔取样扰动影响,导致常规室内单元试验标定的HSS本构模型参数存在... 小应变硬化(Hardening Soil-Small,HSS)模型因其能够准确反映土体小应变范围内剪切模量的非线性特性,在地下工程开挖变形计算中得到了广泛应用。软弱土的力学特性易受钻孔取样扰动影响,导致常规室内单元试验标定的HSS本构模型参数存在一定误差。根据原位测试技术确定土体参数可有效避免取样扰动的思路,提出了基于孔压静力触探(Piezocone Penetration Test,CPTU)和地震波扁铲侧胀仪(Seismic Dilatometer Test,SDMT)的HSS模型参数确定方法。将所提方法应用至苏州典型软土地区邻轨深基坑工程中,计算得到了全套HSS模型参数,并分别通过与室内固结压缩-回弹曲线和现场动力波速测试数据进行对比,验证了所提方法的准确性和合理性,进一步将所得参数应用于深基坑开挖变形响应计算。结果表明,邻轨基坑开挖变形计算结果与现场监测数据基本一致,证明了基于CPTU/SDMT原位测试的HSS模型参数确定方法的工程适用性。 展开更多
关键词 孔压静力触探 地震波扁铲侧胀仪 hss本构模型 软弱土 地下工程
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基于HSS模型隧道近接群桩基础施工影响分析 被引量：2
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作者 王步翔 周殿文 +3 位作者 韩旭 赵军 曹亚鹏 王霜 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期160-171,共12页
依托盾构隧道近接侧穿群桩工程建立三维数值分析模型,土体采用小应变硬化(HSS)模型,参数取值借鉴已有研究成果并根据监测位移数据反演,同时考虑土体开挖、衬砌拼装以及盾尾同步注浆等一系列施工工艺措施,并将模拟结果与监测数据进行对... 依托盾构隧道近接侧穿群桩工程建立三维数值分析模型,土体采用小应变硬化(HSS)模型,参数取值借鉴已有研究成果并根据监测位移数据反演,同时考虑土体开挖、衬砌拼装以及盾尾同步注浆等一系列施工工艺措施,并将模拟结果与监测数据进行对比验证,研究了不同工况下地表沉降的形态分布、群桩桩基变形及基桩结构受力,同时考虑地表位移对等代层厚度的敏感性。结果表明:HSS模型能有效预测隧道近接侧穿高架桥桩引起的变形,模拟结果与监测值较吻合;隧道开挖引起土相对桩产生了滑移,地表沉降及桩身竖向位移在中心线前后各1 D(D为管片外径)范围内随推进步数的增加而不断增大,且增加幅度明显减小;两线推进地表沉降具有叠加效应,最大沉降量增幅达76.8%;隧道与基桩水平距离越近,引起基桩沉降变化越大,两线推进基桩桩顶沉降增幅达134%;群桩中各排桩的水平位移变化趋势基本相同,且同排桩的水平位移值相差不大,由于群桩遮挡效应,水平位移值由大到小依次为前排桩、中排桩、后排桩;桩身水平位移主要在盾构中轴线2.5 D范围内,桩身最大水平位移均出现在隧道中轴线附近;群桩中同排桩桩身附加弯矩及附加轴力沿桩身分布规律相同,桩身最终附加受力与其距离隧道远近有关;随着注浆充率β的增大,等代层厚度及地表沉降呈线性减小;穿越段采取的施工工艺方案是有效的,经估算附加弯矩及轴力对桩基承载力的影响在容许范围内。 展开更多
关键词 盾构隧道 群桩基础 hss模型 位移反分析 变形 受力
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