深基坑支护结构设计与数值模拟研究

发布时间：2017-07-07 23:05

  本文关键词：深基坑支护结构设计与数值模拟研究

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【摘要】：深基坑工程项目设计和建造需要考虑到的问题有很多,比如土力学的强度、稳定、形变,水、土和支护结构的作用等。所以,此类工程比其它基础工程具有更为突出的特殊性,施工的每一阶段,其支护结构体系和外部荷载都在变化。因此,其支护结构设计方案出现问题,不仅增加工程造价,而且危及工程安全,造成工程事故。因此基坑支护机构数值模拟与优化设计具有重要的理论和工程实践意义。本课题研究的成果体现在这些方面:(1)基于国家以及行业制定的各项规范,收集、整理现有的本领域内的研究成果,以土压力模型为对象展开深入的研究,给出选择支护方案的依据,制定形变控制标准。(2)对于桩锚和土钉联合支护系统而言,大部分的力都施加在桩锚上,位于上方的土钉墙只需维持土体的稳定就行,支护结构受到多大的力,由锚索所处位置决定,提高锚索预应力,从而实现变形的控制。支护桩的刚度和嵌固深度,是影响支护结构稳定性的关键因素。(3)通过理正深基坑软件6.0,完成支护结构的设计以及计算工作,从而获取合适的深基坑支护设计方案,确定位移和沉降的设计值。(4)根据实际工程,应用现有的理论成果,完成深基坑工程的设计,通过FLAC3D对方案展开数值分析,将支护系统的位移场以及应力场全部呈现出来。笔者在本课题的研究中,综合运用实证分析、数值分析的方法,将规范设计理论应用到工程实践总,为深基坑支护设计找到合适的方法。
【关键词】：深基坑 支护结构 有限元 优化设计
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-19
• 1.1 课题背景及研究意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 深基坑支护优化设计方法研究现状10-11
• 1.2.2 土体本构关系研究现状11-13
• 1.2.3 基坑工程数值分析研究现状13-16
• 1.2.4 深基坑支护优化设计存在的问题16-17
• 1.3 研究的主要内容与技术路线17-19
• 第2章 深基坑结构优化设计模型19-38
• 2.1 设计变量的确定19-29
• 2.1.1 排桩设计变量19-22
• 2.1.2 地下连续墙设计变量22-26
• 2.1.3 土钉墙设计变量26-29
• 2.2 优化设计目标函数的数学描述29-31
• 2.3 主要约束条件分析31-36
• 2.4 支护结构优化需要解决的关键问题36-37
• 2.5 小结37-38
• 第3章 沿海国际项目深基坑支护结构设计38-53
• 3.1 工程概况38
• 3.2 工程地质条件38-39
• 3.3 土层参数选取39
• 3.4 周边环境条件39-40
• 3.5 深基坑方案设计40-52
• 3.5.1 深基坑支护方案选择40-41
• 3.5.2 深基坑支护设计计算41-47
• 3.5.3 深基坑支护方案及施工图47-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 桩锚及土钉联合支护数值分析53-69
• 4.1 数值分析方法简介53-57
• 4.1.1 FLAC3D程序介绍54
• 4.1.2 FLAC3D基本计算原理及求解流程54-55
• 4.1.3 FLAC3D程序的本构模型55-56
• 4.1.4 本文所用结构单元56-57
• 4.2 模型建立及参数选取57-61
• 4.2.1 基本假设57
• 4.2.2 模型建立57-59
• 4.2.3 模型边界条件59
• 4.2.4 结构单元选取59-60
• 4.2.5 土层参数及结构单元选取60-61
• 4.3 深基坑开挖过程的模拟61-62
• 4.4 数值分析结果及分析62-68
• 4.4.1 加载自重应力62-63
• 4.4.2 数值分析结果与实测数值对比63-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第5章 结论与展望69-71
• 5.1 主要结论69
• 5.2 研究展望69-71
• 参考文献71-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李蓓,赵锡宏;一种考虑挡土墙变形的深基坑非线性土压力方法[J];岩土力学;2004年S2期

2 秦建设,宋丽;“m”法在基坑开挖应用中的改进[J];应用力学学报;2004年04期

3 杨国祥,李侃,赵锡宏,李蓓;大型超深基坑工程信息化施工研究——上海外环隧道的浦西基坑工程[J];岩土工程学报;2003年04期

4 钟声华,曾晓文,张咏梅,李庆丰;深基坑桩锚支护土压力计算及结构优化探讨[J];科技情报开发与经济;2003年05期

5 高文华,杨林德,沈蒲生;软土深基坑支护结构内力与变形时空效应的影响因素分析[J];土木工程学报;2001年05期

6 陈晓平,闫军;深基坑支护结构的三维杆系有限元分析[J];岩土力学;2001年03期

7 王成,邓安福;水平荷载桩桩土共同作用全过程分析[J];岩土工程学报;2001年04期

8 周瑞忠,覃海婴;桩土共同作用原理与变形土体侧压力研究[J];福州大学学报(自然科学版);1999年06期

9 杨敏,冯又全,王瑞祥;深基坑支护结构的力学分析及与实测结果的比较[J];建筑结构学报;1999年02期

10 杨光华;深基坑开挖中多支撑支护结构的土压力问题[J];岩土工程学报;1998年06期

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本文编号：532142