【摘要】：深基坑支护体系具有不确定性、多元性和时域性等动态特性,深基坑支护结构设计应是动态设计,利用监测数据,通过动态反演将得到的有关土体参数,用于下一阶段响应的预测,以便及时加强支护结构、修改施工方案或采取其它必要的应急措施,做到动态设计和信息化施工,这就是利用反分析方法完成深基坑支护结构的动态设计。由于弹性地基梁法具有计算模式明确、计算过程简单的优点,尤其是m法较符合软土基坑工程的实际情况,故选取土体参数m值进行反分析。本文简单的介绍了反分析法的研究近况及发展过程,以及在基坑工程中的运用。利用编制的m法反演分析程序,分析了m值对围护结构位移的影响,讨论了支护结构各个要素对围护结构位移的影响,研究了反演参数个数对反演优化值的影响,并用灵敏度分析方法,实现了位移点对反演分析的优化组合。最后,根据基坑工程实例的位移实测数据,对土层m值进行了反演分析,说明基坑工程中采用反映施工动态位移的反分析技术是有必要的,采用这种技术是可行的。 布里渊光时域反射测量技术是目前国际上近几年才发展成熟的一项高端传感技术。国内将BOTDR技术用于土木工程、水利工程等大型基础设施的变形监测的研究才刚刚起步。本文介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感的原理,探讨了传感光纤在实际工程中的布设方式和铺设工艺、应变测量的温度补偿方法等问题。并首次将光纤测试技术引入基坑监测系统中,利用光纤应变测量深层土体变形,结合BOTDR技术的测试特点和基坑深层土体的变形特点,设计了传感光纤的铺设、布设方案,实现了将光纤应变转换到土体位移,完成了对某深大基坑深层土体的变形监测,将光纤测试技术运用到基坑监测领域做了有益的尝试。 【关键词】：m值 反演分析 支护结构变形 BOTDR 布里渊散射光 分布式光纤传感
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU470
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2005.129023
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1．1 本文的研究背景10-13
• 1．1．1 国内外基坑工程的发展及现状10-11
• 1．1．2 基坑工程的特点11
• 1．1．3 基坑工程的主要计算方法11-13
• 1．1．4 基坑工程研究存在的问题13
• 1．2 基坑监测系统13-15
• 1．3 变形预测15-17
• 1．4 本文问题的提出17-19
• 1．4．1 本文的研究思路17-18
• 1．4．2 本文的主要工作18-19
• 第二章 深基坑工程反演分析理论19-40
• 2．1 概述19-20
• 2．2 反演分析的现状和发展20-26
• 2．2．1 概述20-21
• 2．2．2 反演理论研究的发展21-26
• 2．3 反分析方法的分类26-28
• 2．3．1 模型力学参数的反分析27-28
• 2．3．2 模型识别过程的反分析28
• 2．3．3 参数反演28
• 2．4 深基坑开挖反分析基本概念28-29
• 2．5 基于有限元和数学规划的位移反分析法29-39
• 2．5．1 建立目标函数30
• 2．5．2 反演分析求解中的优化方法——单纯形法介绍30-32
• 2．5．3 支护排桩的杆系有限单元法32-39
• 2．6 本章小结39-40
• 第三章 基坑支护结构的变形及地基土m值的反演分析40-61
• 3．1 概述40-41
• 3．2 基坑支护结构变形分析41-50
• 3．2．1 工程概况41-44
• 3．2．2 支护结构单元划分44-45
• 3．2．3 支护结构入土深度与变形的关系45
• 3．2．4 支护结构刚度与变形的关系45
• 3．2．5 支撑结构与变形的关系45-50
• 3．3 地基土m值的反演分析50-59
• 3．3．1 m值对围护结构性状的影响50-51
• 3．3．2 m值的合理选取51
• 3．3．3 解的适定性51-53
• 3．3．4 反分析位移分量的最佳选择53-58
• 3．3．5 反演结果及分析58-59
• 3．4 本章小结59-61
• 第四章 布里渊光时域反射测试技术在深基坑工程中的应用61-78
• 4．1 概述61-65
• 4．1．1 光纤的基本结构61-62
• 4．1．2 光纤传感技术62
• 4．1．3 光纤传感器的分类及特点62-64
• 4．1．4 分布式光纤传感技术64-65
• 4．2 BOTDR测试技术的基本原理65-68
• 4．2．1 BOTDR简介65-67
• 4．2．2 光纤应变与温度变化的计算67-68
• 4．3 相关技术课题68-72
• 4．3．1 光纤铺设方法68-69
• 4．3．2 空间分辨率69-70
• 4．3．3 温度和湿度影响70
• 4．3．4 光纤疲劳效应70-71
• 4．3．5 变形计算71-72
• 4．4 工程应用72-76
• 4．4．1 光纤测试监测点设置72
• 4．4．2 光纤测试方案72-74
• 4．4．3 数据分析74-76
• 4．5 本章小结76-78
• 第五章 结论与展望78-80
• 5．1 研究工作的总结78-79
• 5．2 展望79-80
• 参考文献80-83
• 作者攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研活动情况83-84
• 致谢84