基于MIDAS/GTS的深基坑桩锚支护结构数值模拟与优化分析
发布时间：2021-07-24 20:24
随着基坑向着更深、更宽方向发展,专家学者们对基坑支护结构的研究也逐渐由强度控制向变形控制方向转变。在众多基坑支护结构中,桩锚支护结构凭借造价低、施工方便和支护效果好等特点已成为最常用的基坑支护形式之一。尽管如此,目前对桩锚支护结构的研究仍然存在一些不完善的地方,诸如桩锚支护结构设计参数的选取和优化等问题还需更进一步地探讨与解决。针对上述桩锚支护结构存在的问题,本文以邯郸某深基坑工程为背景,根据周边环境与地质情况,利用MIDAS/GTS软件建立数值模型,模拟基坑的开挖。同时,整理现场监测数据,将监测结果和数值模拟结果对比,验证该数值模型在本基坑工程上的合理性;通过改变弹性模量、黏聚力、内摩擦角和泊松比四种土体参数的取值,并分别建立模型,对比分析四种土体参数对桩锚支护结构变形的影响性大小;最后,通过数值模拟来研究分析排桩直径、排桩间距、锚索预应力、锚索倾角和锚索长度五个参数对基坑变形的影响,并利用正交试验对这几种参数进行优化分析,找到本基坑的最优支护方案。本文主要研究内容:（1）查阅相关文献,对几种基本土压力理论（库仑土压力理论、朗肯土压力理论）进行归纳总结;简要介绍桩锚支护结构变形的三种...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南宁深基坑坍塌事故Fig.1-1DeepfoundationpitcollapseinNanning
河北工程大学硕士学位论文6值模型，分析弹性模量、黏聚力、内摩擦角和泊松比四个土体参数对桩锚支护结构变形的影响性大小，最后对桩锚支护结构的诸多参数进行优化分析。主要内容如下：(1)整理归纳现场监测数据，分析得出冠梁顶部水平位移和支护排桩水平位移沿深度方向的变化规律。(2)借助MIDAS/GTS软件创建数值模型，对比现场监测结果和数值模拟结果，验证数值模型的合理性；通过改变土体弹性模量、黏聚力、内摩擦角和泊松比四个物理力学参数，分析其对桩锚支护结构变形的影响性大校(3)通过改变所建模型的支护排桩参数（排桩直径、排桩间距）和锚索参数（锚索预应力大孝锚索倾角、锚索长度），研究分析基坑的变形性状，并利用正交试验设计的方法对上述多种参数进行优化分析，找出本工程的最优支护方案。1.3.2技术路线根据所要研究的内容和预采用的研究方法，绘制出本文的技术路线图，如图1-2所示。图1-2技术路线图Fig.1-2Technicalroute
第2章桩锚支护体系基本理论7第2章桩锚支护体系基本理论2.1桩锚支护结构的构成桩锚支护是一种被广泛使用的深基坑支护形式，它通过支护桩和锚杆的相互作用来达到基坑支护的目的，即桩锚支护结构借助支护桩的阻力和锚杆的锚固力来阻挡基坑外侧的土压力[30]。其中，桩锚支护结构包括支护桩、锚杆（索）、腰梁和冠梁等几部分，如图2-1所示，为桩锚支护结构简图。图2-1桩锚支护结构图Fig.2-1Pile-anchorsupportstructuredrawing2.2土压力计算理论一般情况下，土压力指墙后填土在自身重力或外部荷载的作用下对墙背产生的侧压力[31]，它的计算比较复杂，受土体性质、围护结构的刚度、挡土墙形式等多种因素影响。本小节主要介绍总结静止土压力、朗肯土压力和库仑土压力的一些基本理论。2.2.1静止土压力理论静止土压力是土体的水平自重应力，按自重应力求解方法计算即可[32]。土体在挡土墙上的静止土压力为（kN/m）：20012EKH(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]加筋土挡土墙主动土压力计算方法研究[J]. 李继兰,陈耀章. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]某深基坑桩锚支护结构设计与数值分析[J]. 丁学武,杨永康. 工程与建设. 2019(04)
[3]城市地下综合管廊基坑监测分析[J]. 黄侨文,李淦泉,张傲. 广州建筑. 2019(04)
[4]地基沉降计算的困难与突破[J]. 杨光华. 岩土工程学报. 2019(10)
[5]深基坑桩锚支护结构变形的土体参数敏感性分析[J]. 杨军朝. 山西交通科技. 2019(03)
[6]深基坑桩锚支护结构和土体之间协同作用[J]. 周勇,朱亚薇. 岩土力学. 2018(09)
[7]一种新型结构性土三维本构模型[J]. 邢国起,肖洪天,李大勇. 水利水电技术. 2017(06)
[8]桩锚支护结构参数优化有限元分析[J]. 刘萍. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2016(05)
[9]中心岛法在超大软土深基坑中的工程应用[J]. 刘超,徐左屏,梁振宁. 土工基础. 2016(03)
[10]基于MATLAB的桩锚支护设计参数优化的力学模拟分析[J]. 刘子巍. 价值工程. 2016(05)
硕士论文
[1]深基坑桩锚支护结构坑角效应数值模拟与优化[D]. 张辉.河北工程大学 2018
[2]考虑空间效应时基坑桩锚支护变形研究[D]. 高宣.河北工程大学 2018
[3]深基坑桩锚支护结构变形及稳定性研究[D]. 苏天涛.兰州理工大学 2018
[4]桩锚支护深基坑整体稳定性研究[D]. 魏东波.河北工程大学 2017
[5]基于ABAQUS的基坑桩锚支护模拟分析[D]. 张明.河北工程大学 2017
[6]基于MIDAS的桩锚支护优化设计[D]. 邱绍伟.安徽建筑大学 2017
[7]深基坑“支—围护单一墙”顺作法施工过程中力学响应的数值分析[D]. 程龙.山东建筑大学 2017
[8]地铁车站明挖深基坑稳定性及变形控制研究[D]. 郑强华.重庆大学 2016
[9]昔格达土质边坡锚杆锚固机理研究与应用[D]. 王伟.西华大学 2015
[10]某桩锚支护深基坑三维有限元模拟及性状分析[D]. 王仁杰.南华大学 2013
本文编号：3301366
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南宁深基坑坍塌事故Fig.1-1DeepfoundationpitcollapseinNanning
河北工程大学硕士学位论文6值模型，分析弹性模量、黏聚力、内摩擦角和泊松比四个土体参数对桩锚支护结构变形的影响性大小，最后对桩锚支护结构的诸多参数进行优化分析。主要内容如下：(1)整理归纳现场监测数据，分析得出冠梁顶部水平位移和支护排桩水平位移沿深度方向的变化规律。(2)借助MIDAS/GTS软件创建数值模型，对比现场监测结果和数值模拟结果，验证数值模型的合理性；通过改变土体弹性模量、黏聚力、内摩擦角和泊松比四个物理力学参数，分析其对桩锚支护结构变形的影响性大校(3)通过改变所建模型的支护排桩参数（排桩直径、排桩间距）和锚索参数（锚索预应力大孝锚索倾角、锚索长度），研究分析基坑的变形性状，并利用正交试验设计的方法对上述多种参数进行优化分析，找出本工程的最优支护方案。1.3.2技术路线根据所要研究的内容和预采用的研究方法，绘制出本文的技术路线图，如图1-2所示。图1-2技术路线图Fig.1-2Technicalroute
第2章桩锚支护体系基本理论7第2章桩锚支护体系基本理论2.1桩锚支护结构的构成桩锚支护是一种被广泛使用的深基坑支护形式，它通过支护桩和锚杆的相互作用来达到基坑支护的目的，即桩锚支护结构借助支护桩的阻力和锚杆的锚固力来阻挡基坑外侧的土压力[30]。其中，桩锚支护结构包括支护桩、锚杆（索）、腰梁和冠梁等几部分，如图2-1所示，为桩锚支护结构简图。图2-1桩锚支护结构图Fig.2-1Pile-anchorsupportstructuredrawing2.2土压力计算理论一般情况下，土压力指墙后填土在自身重力或外部荷载的作用下对墙背产生的侧压力[31]，它的计算比较复杂，受土体性质、围护结构的刚度、挡土墙形式等多种因素影响。本小节主要介绍总结静止土压力、朗肯土压力和库仑土压力的一些基本理论。2.2.1静止土压力理论静止土压力是土体的水平自重应力，按自重应力求解方法计算即可[32]。土体在挡土墙上的静止土压力为（kN/m）：20012EKH(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]加筋土挡土墙主动土压力计算方法研究[J]. 李继兰,陈耀章. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]某深基坑桩锚支护结构设计与数值分析[J]. 丁学武,杨永康. 工程与建设. 2019(04)
[3]城市地下综合管廊基坑监测分析[J]. 黄侨文,李淦泉,张傲. 广州建筑. 2019(04)
[4]地基沉降计算的困难与突破[J]. 杨光华. 岩土工程学报. 2019(10)
[5]深基坑桩锚支护结构变形的土体参数敏感性分析[J]. 杨军朝. 山西交通科技. 2019(03)
[6]深基坑桩锚支护结构和土体之间协同作用[J]. 周勇,朱亚薇. 岩土力学. 2018(09)
[7]一种新型结构性土三维本构模型[J]. 邢国起,肖洪天,李大勇. 水利水电技术. 2017(06)
[8]桩锚支护结构参数优化有限元分析[J]. 刘萍. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2016(05)
[9]中心岛法在超大软土深基坑中的工程应用[J]. 刘超,徐左屏,梁振宁. 土工基础. 2016(03)
[10]基于MATLAB的桩锚支护设计参数优化的力学模拟分析[J]. 刘子巍. 价值工程. 2016(05)
硕士论文
[1]深基坑桩锚支护结构坑角效应数值模拟与优化[D]. 张辉.河北工程大学 2018
[2]考虑空间效应时基坑桩锚支护变形研究[D]. 高宣.河北工程大学 2018
[3]深基坑桩锚支护结构变形及稳定性研究[D]. 苏天涛.兰州理工大学 2018
[4]桩锚支护深基坑整体稳定性研究[D]. 魏东波.河北工程大学 2017
[5]基于ABAQUS的基坑桩锚支护模拟分析[D]. 张明.河北工程大学 2017
[6]基于MIDAS的桩锚支护优化设计[D]. 邱绍伟.安徽建筑大学 2017
[7]深基坑“支—围护单一墙”顺作法施工过程中力学响应的数值分析[D]. 程龙.山东建筑大学 2017
[8]地铁车站明挖深基坑稳定性及变形控制研究[D]. 郑强华.重庆大学 2016
[9]昔格达土质边坡锚杆锚固机理研究与应用[D]. 王伟.西华大学 2015
[10]某桩锚支护深基坑三维有限元模拟及性状分析[D]. 王仁杰.南华大学 2013
本文编号：3301366
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