狭长型深基坑连续墙内支撑结构分析与拓扑优化方法的研究

发布时间：2017-10-27 02:05

  本文关键词：狭长型深基坑连续墙内支撑结构分析与拓扑优化方法的研究

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【摘要】：对于一些深基坑项目,由于地质条件复杂或者周围的地面建筑以及地下既有建筑环境比较复杂,基坑的支护结构只能选择内支撑形式。本文着重研究连续墙内支撑基坑支护结构的有限元分析方法和连续墙内支撑的拓扑优化方法。以南京地铁某基坑工程为例,工程采取明挖法施工,采用连续墙内支撑基坑支护结构。运用ANSYS APDL语言建立连续墙内支撑式支护结构模型,将建模命令流参数化。分析方法为采用M法计算分析支护结构,侧向土压力为主动土压力,采用水土合算计算。拓扑优化方法为采用离散变量优化方法;支护结构材料用量为目标函数;优化变量为连续墙板厚、内支撑水平间距、内支撑竖向间距。讨论优化变量采用枚举法取值,通过控制优化变量分析板厚、内支撑水平、竖向间距与支护结构位移关系;利用正交实验法列出优化方案,再通过水平位移、弯矩、剪力允许值选择可行性优化方案,最终比较材料用量选择最优方案。通过比较模拟数值发现当改变连续墙板厚大于1m时对结构位移的影响逐渐变小,位移值逐渐趋于固定值;改变内支撑水平间距与竖直间距时,水平间距比竖向间距对于改变结构位移值的影响更大。
【关键词】：深基坑 连续墙加内支撑式支护结构 ANSYS.APDL设计优化
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-14
• 1.1 基坑支护的发展及意义9-10
• 1.1.1 基坑内支撑的意义9
• 1.1.2 基坑内支撑优化设计的意义9-10
• 1.2 国内外支护技术研究现状10-12
• 1.2.1 国内基坑支护技术研究现状10-11
• 1.2.2 国外基坑支护技术研究现状11-12
• 1.2.3 狭长型深基坑支护结构研究现状12
• 1.3 本文主要研究的内容12-14
• 2. 狭长型深基坑连续墙内支撑支护结构ANSYS建模分析14-30
• 2.1 工程概况14-17
• 2.1.1 工程背景14
• 2.1.2 工程地质条件14-15
• 2.1.3 工程设计标准及设计参数拟定15-16
• 2.1.4 计算工程概况16-17
• 2.2 APDL参数化建模17-29
• 2.2.1 有限元分析的基本假定18
• 2.2.2 基坑支护结构计算方法18-22
• 2.2.3 内支撑结构常见平面类型22-24
• 2.2.4 模型网格的划分24
• 2.2.5 模型参数的确定24-25
• 2.2.6 APDL语言编程思路25-26
• 2.2.7 模型建立26-29
• 2.3 本章小结29-30
• 3. 基坑支护结构模拟数据分析30-56
• 3.1 支护结构模拟数据分析30-54
• 3.1.1 支护结构基本规定30-31
• 3.1.2 基坑支护模拟数据31-54
• 3.2 本章小结54-56
• 4. 结构优化分析56-66
• 4.1 优化变量模拟结果分析56-59
• 4.1.1 基本假设56
• 4.1.2 连续墙板厚优化56-58
• 4.1.3 内支撑间距优化58-59
• 4.1.4 优化变量数据分析59
• 4.2 基坑支护结构优化方案59-65
• 4.2.1 可行性优化方案59-61
• 4.2.2 最终优化方案61-65
• 4.2.3 优化方案验算65
• 4.3 本章小结65-66
• 5. 结论与展望66-67
• 5.1 本文结论66
• 5.2 本文展望66-67
• 参考文献67-70
• 附录A 程序说明70-80
• 附录B 优化方案数据80-116
• 致谢116-117
• 作者简介117-118

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 高夕良;;地下连续墙入土深度的分析[J];铁道工程学报;2008年04期

2 徐杨青;;论深基坑工程的概念设计[J];资源环境与工程;2006年S1期

3 周东,吴恒,王业田;基坑支护优化设计的数学模型研究[J];桂林工学院学报;2004年03期

4 刘海滨,唐忠德;深基坑支护结构内力位移控制[J];建筑科学;2002年02期

5 莫海鸿,周汉香,彭影,廖健强;多支点支护结构优化设计[J];工程勘察;2001年01期

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本文编号：1101434