城市某高层建筑基坑支护数值模拟与优化分析

发布时间：2017-04-04 15:24

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【摘要】：城市化进程的不断加快使得我国的高层以及超高层建筑在数量上呈现越来越多的趋势,基坑的开挖深度也逐渐加深。与此同时伴随着城市可用土地日趋紧张以及建筑基坑周围环境日益复杂等问题。在进行大规模的基坑土体开挖及支护时,基坑安全成为亟待解决的问题。因此,如何进行安全合理的基坑支护设计成为了国内外相关领域工作者共同关注的问题。基坑优化设计是基坑支护的关键,内力计算不当与变形控制不当常引发基坑工程事故。工程设计过于保守将造成浪费使得后期需要加大建设投资;反之,会导致设计失效,引发工程事故,造成更大的经济损失。在对本领域以往研究成果进行分析的基础上,本文采用最优化设计理论研究了深基坑工程优化设计,成功提出了一种合理的支护方案优选方法。采用有限元软件MIDAS/GTS对优化基坑设计进行全面阐述的基础上提出了自己的观点,对实际工程设计和实践具备指导意义。本论文通过方案优选确立最佳方案后,对不同的支护设计分别建立模型,针对支撑的位置,对比分析了排桩支护结构变形、周围地面沉降的影响作用,分析了内支撑对基坑变形的影响的作用。在此基础上进一步优化了设计参数确保设计安全合理且经济节约。本文对解决当前基坑工程设计中存在的问题以及在提高企业的经济效益和社会效益方面都具有重要的理论和现实意义。
【关键词】：基坑支护 方案优选 安全性 MIDAS/GTS
【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】：TU753
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 深基坑工程概述9-13
• 1.2.1 深基坑工程的特点9-11
• 1.2.2 深基坑工程的支护体系11
• 1.2.3 深基坑对周边的沉降11-12
• 1.2.4 深基坑降水的环境影响12-13
• 1.3 深基坑工程国内外研究现状13-15
• 1.4 本文的研究内容及方法15-17
• 第2章 深基坑基本理论17-28
• 2.1 基坑变形理论17-18
• 2.1.1 墙体变形17
• 2.1.2 墙后地表沉降17
• 2.1.3 基坑底部隆起17-18
• 2.2 基坑开挖引起建筑物损坏基本理论18-21
• 2.2.1 建筑物地基变形控制标准18-19
• 2.2.2 建筑损坏评价体系19-21
• 2.2.3 基坑施工引起的建筑物地基变形预测方法21
• 2.3 深基坑支护的类型21-25
• 2.4 深基坑监测体系25-26
• 2.5 深基坑工程的优化26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 深基坑支护结构模型建立有限元计算理论28-38
• 3.1 MIDAS/GTS概述28-36
• 3.1.1 MIDAS/GTS操作流程28-29
• 3.1.2 本构模型29-35
• 3.1.3 MIDAS/GTS的单元类型35
• 3.1.4 MIDAS/GTS的边界条件35
• 3.1.5 MIDAS/GTS的荷载条件35-36
• 3.2 三维模型的建立36-37
• 3.2.1 三维模型建立参数36
• 3.2.2 基坑开挖支护类型及支护模拟36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 基坑工程的数值模拟及优化分析38-57
• 4.1 基坑支护MIDAD/GTS数值模拟38-49
• 4.1.1 工程概况38-46
• 4.1.2 基坑模拟参数选取46-48
• 4.1.3 基坑模型建立48-49
• 4.1.4 工况设定49
• 4.2 基坑支护模拟值与实测值对比分析49-53
• 4.3 水平支护结构优化分析53-56
• 4.3.1 水平支撑位置影响53-55
• 4.3.2 水平支撑形式影响55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57
• 5.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文64

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