某深基坑桩锚支护结构数值模拟分析

发布时间：2020-06-12 10:53

【摘要】：随着社会经济的不断发展,城市用地日趋严重,兴建了大量城市地下工程,使得基坑工程不断向着更大更深的方向发展。支护结构在施工过程中的变形量与深基坑的工程质量有着密切的联系,选用支护方式从安全、可靠、经济适用这几个方面考虑是十分必要的。桩锚支护与其他支护方式相比适应性更强,能够有效约束土体的滑动破坏,限制基坑土体的位移,节省工程造价,是深基坑一种非常常用的支护方式。影响桩锚支护结构变形的因素有许多,但目前对桩锚支护结构变形影响因素的研究还存在一些差距。本文以蒙自锦隆财富深基坑工程为背景,使用有限元软件MIDAS/GTS建立三维模型,对动态施工过程进行模拟。主要内容如下:(1)通过查阅相关文献和资料,概述基坑支护方式的特点、使用范围和桩锚相互作用机理,总结支护桩和锚索的设计方法,为后续研究提供理论基础。(2)介绍现场地质及周边环境条件,对支护方案进行简介,采用MIDAS/GTS建立三维有限元模型。(3)依据工程设计建立有限元模型,根据具体施工工序建立分布工况,分析支护体系在动态施工过程中的内力、位移变化规律。模拟结果显示支护桩最大水平位移出现在桩顶位置,为26.14mm,支护桩的最大负剪切力发生在桩身中部,最大正剪切力发生在桩身中下部,支护桩的最大负弯矩发生在桩身中上部,最大正弯矩发生在桩身中下部,基坑周边土体沉降在距基坑边7m处达到最大沉降量8.72mm。将模拟值与监测值进行分析对比,模拟值和监测值相差不大,验证了有限元方法的可行性和有效性,为后续研究提供有效的数值模型。(4)分析桩径、桩间距、桩长、锚索竖向间距和水平间距对支护桩水平位移、弯矩和地表沉降的影响,当桩径或桩长增加,或者减小桩距时,能有效抑制支护桩的水平位移,但桩径和桩间距存在一有效值,当超过这个有效值时,对支护桩变形的影响不明显,桩径和桩间距的变化会改变支护桩的弯矩大小,但是不会改变反弯点的位置,通过在造价方面的对比,发现减小桩径的方法在保证基坑稳定和减小造价这两个方面都能兼顾,锚索竖向间距宜在2～2.5m之间。图:39表:12参:73
【图文】：

挡土支护结构,围护结构,深层搅拌桩,基坑支护

安徽理工大学硕士学位论文逦逡逑分为水平支撑和斜支撑，围护结构主要有钢筋混凝土排桩和地下连续墙这两种逡逑构，从材料上还可以将支撑结构分为钢支撑和钢筋混凝土支撑，这两种支撑各逡逑其优点，钢支撑可以回收再利用，，节省施工成本，钢筋混凝土在强度、刚度和逡逑制变形方面比钢支撑更好，但是不能重复利用，不符合“绿色建筑’’的理念，施逡逑空间较小，不利于下道工序的进行Ｍ。逦逦逡逑

弯矩图,二分,计算简图,支护桩

使用这种方法不用考虑支护桩的支撑变形，将支护桩受到的力如土压力、逡逑水压力等视为等于相邻两个半跨土压力的荷载值ｔ４９：＞。二分之一分担法的计算简图逡逑如图２－２所示。逡逑二分之一分担法的计算原理是先要求出支撑所受到的反力，然后得出弯矩图，逡逑用于确定支护|У慕孛婕芭浣睢６种环值７ǖ募扑悴街枞缦拢哄义襄五五五澹徨澹澹徨五义希簟沐澹慑澹澹摇ⅲ沐危义瞎ゅ澹赍錘B逦ｔ逡逑Ｊ——ｄ逡逑逦ｅ逡逑—￣Ｅ——逦—Ｆ邋．．．逦Ｉ——逡逑图２－２二分之＿分担法计算简图逡逑Ｆｉｇ２－２邋Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ邋ｓｋｅｔｃｈ邋ｏｆ邋ｈａｌｆ－ｓｈａｒｅ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑①求出主动土压力系数ｌ和被动土压力系数Ｋｐ，主动土压力强度ｅａ和上部逡逑荷载ｑ产生的压力ｅｑ：逡逑ｅａ邋＝邋０．２５ｙＨＫａ逦（２－１）逡逑ｅｑ邋＝邋ｑＫａ逦（２－２）逡逑ｅ邋＝邋ｅａ邋＋邋ｅｑ逦（２－３）逡逑－１３－逡逑
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU753

【参考文献】