大型深基坑坑边新型逆作法支护结构的变形数值模拟分析研究

发布时间：2021-12-17 13:45

　　随着我国经济高速增长,超高层建筑以及多层大型地下室的逐渐增多,超大超深的基坑也随之增多,如邻近基坑有其它重要建筑、地下交通隧道等情况也非常常见,导致基坑难以向外采用锚的手段,而基坑的超大型也造成了使用传统的内支撑方法变得越来越困难,出现了外不能锚、内也难撑的困境。坑边新型逆作法则是利用坑边若干跨地下室主体结构（配置一定量与坑边垂直的抗侧力地下连续墙并兼作为永久结构的竖向受力构件）的逆作法施工,并以此若干跨地下室主体结构作为支护结构有效侧向支撑的一种新型深基坑支护型式。坑边新型逆作法相对于传统的逆作法而言,仅需要在坑边若干跨逆作施工,逆作区域的减少带来施工方面的便利,远离坑边的中心区可按正常的施工开挖和出土以缩短出土周期和降低施工费用。本论文通过对开挖深度为15至25米的坑边新型逆作法基坑支护的坑边逆作结构抗侧刚度进行分析研究,并以较有代表性的坑边新型逆作法案例分别探讨了坑边逆作宽度、抗侧剪力墙的截面高度、抗侧剪力墙的布置方式、楼盖系统、基岩埋深、抗侧剪力墙间加临时刚性隔板等因素对坑边逆作结构抗侧刚度的影响,案例分析结果表明抗侧剪力墙的截面高度以及抗侧剪力墙间加临时刚性隔板对抗侧刚度的影... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号对照表
英文缩略词
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 逆作法概述与发展现状
        1.2.1 逆作法基坑支护简介及分类
        1.2.2 逆作法基坑支护国外发展现状
        1.2.3 逆作法基坑支护国内发展现状
    1.3 坑边逆作法基坑支护及相关领域的研究现状
        1.3.1 坑边逆作法基坑支护的研究现状
        1.3.2 相关领域的研究现状
    1.4 坑边新型逆作法基坑支护概述
        1.4.1 坑边新型逆作法基坑支护产生背景
        1.4.2 坑边新型逆作法基坑支护介绍
    1.5 坑边逆作法研究存在的不足
    1.6 本文主要研究内容
第二章 坑边新型逆作法结构抗侧刚度影响因素分析
    2.1 坑边逆作结构参数的取值和抗侧刚度影响的分析方法
        2.1.1 坑边逆作区宽度的确定
        2.1.2 抗侧剪力墙截面高度的确定
        2.1.3 坑边逆作结构抗侧刚度影响的分析方法
    2.2 抗侧剪力墙截面高度及逆作宽度对刚度的影响
    2.3 抗侧剪力墙布置方式对刚度的影响
    2.4 楼盖系统对刚度的影响
    2.5 基岩埋深对刚度的影响
    2.6 增大逆作结构刚度的措施
        2.6.1 双肢墙设置刚性隔板提高刚度
        2.6.2 双肢墙设置斜拉杆提高刚度
    2.7 本章小结
第三章 坑边新型逆作法基坑支护的平面分析方法
    3.1 坑边新型逆作法土压力相关理论
        3.1.1 土压力的分类
        3.1.2 经典的土压力理论
        3.1.3 Terzaghi-Peck表观土压力理论
        3.1.4 国家规程对水土压力计算的规定
    3.2 围护结构地下连续墙的计算理论
        3.2.1 经典力学计算理论
        3.2.2 弹性地基梁计算理论
        3.2.3 有限元计算理论
    3.3 坑边新型逆作法基坑支护的平面分析方法
        3.3.1 坑边新型逆作法基坑支护计算模型简化
        3.3.2 节点土压力的计算方法
        3.3.3 节点土弹簧刚度的计算方法
        3.3.4 各加载工况下总刚度矩阵形成
        3.3.5 各加载工况下总荷载向量形成
        3.3.6 求解矩阵方程以及后处理
    3.4 坑边新型逆作法基坑支护MATLAB平面分析案例
        3.4.1 分析案例工程概况
        3.4.2 分析案例的数值分析
        3.4.3 分析案例的围护结构水平位移分析结果
    3.5 本章小结
第四章 坑边新型逆作法基坑支护有限元数值模拟分析及工程监测结果对比验证··
    4.1 工程概况
        4.1.1 工程简介
        4.1.2 工程地质条件
        4.1.3 水文条件
        4.1.4 基坑支护设计方案概况
        4.1.5 坑边新型逆作法案例介绍
    4.2 有限元软件MIDASGTSNX介绍
    4.3 各类单元的本构模型
        4.3.1 土体单元的本构模型及岩土力学参数
        4.3.2 钢筋混凝土及钢构件单元的本构模型及参数
    4.4 坑边新型逆作法基坑支护平面有限元模型的建立
        4.4.1 平面有限元计算分析软件的基本假定
        4.4.2 平面有限元模型建立及网格划分
        4.4.3 平面有限元荷载、边界条件及施工工况
    4.5 坑边新型逆作法基坑支护三维有限元模型的建立
        4.5.1 三维有限元计算分析软件的基本假定
        4.5.2 三维有限元模型建立及网格划分
        4.5.3 三维有限元荷载、边界条件及施工工况
    4.6 坑边新型逆作法基坑支护有限元数值模拟结果及分析
        4.6.1 围护结构平面有限元水平位移数值模拟结果
        4.6.2 围护结构三维有限元水平位移数值模拟结果
        4.6.3 围护结构有限元水平位移数值模拟结果分析
    4.7 数值模拟结果与工程监测结果对比验证
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文结论
    5.2 研究展望
参考文献
附录
    附录1 MATLAB分析案例完整代码
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]城市中心超大面积深基坑支护选型研究[J]. 顾问天.  铁道建筑. 2017(03)
[2]中顺边逆法在深基坑基础中的应用[J]. 徐立斌.  施工技术. 2017(05)
[3]南京德基广场二期基坑支护设计[J]. 房鹏,廖秋林,徐艳艳.  工程地质学报. 2015(01)
[4]紧邻地铁结构深基坑半逆作法施工方案的三维数值分析[J]. 伍尚勇,杨小平,刘庭金.  铁道建筑. 2012(11)
[5]考虑基坑开挖宽度的杆系有限元算法及试验研究[J]. 王洪新,孙玉永.  岩土力学. 2012(09)
[6]改进的朗肯土压力计算方法在基坑工程中的应用[J]. 王旅,唐明荣,陶二永.  科技风. 2011(12)
[7]大型深基坑顺、逆作结合施工技术[J]. 郑信荣,王飞飞.  建筑施工. 2011(04)
[8]明挖地铁车站深基坑有限元分析与模拟[J]. 王艳芳,范明桥,周密.  现代交通技术. 2010(06)
[9]深基坑支护结构杆系有限元的MATLAB编程算法[J]. 宋功河,吴明皓.  建筑施工. 2010(04)
[10]顺逆结合的施工技术在地铁车站十字换乘段工程中的应用[J]. 李伟.  建筑施工. 2010(04)

博士论文
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[3]深基坑双排桩支护结构体系若干问题分析和研究[D]. 朱庆科.华南理工大学 2013
[4]大型深基坑逆作法施工关键技术研究及结构分析[D]. 谢小松.同济大学 2007
[5]上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D]. 徐中华.上海交通大学 2007
[6]软土地区深基坑工程逆作法数值分析及实测研究[D]. 孙洋波.同济大学 2006
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硕士论文
[1]深基坑逆作法地下连续墙施工技术及开挖变形数值模拟分析[D]. 杨益飞.合肥工业大学 2016
[2]逆作法竖向围护结构变形分析[D]. 钱敏.安徽建筑大学 2016
[3]半逆作法深基坑设计与实践[D]. 邢旭亮.南昌航空大学 2015
[4]深基坑双排桩支护结构侧向位移分析[D]. 郭恩广.扬州大学 2011
[5]泥质砂岩地区中心城区超大型深基坑中心岛法设计与施工研究[D]. 苏亚武.华南理工大学 2011
[6]深基坑内支撑支护结构上的土压力分布研究[D]. 周玲.浙江工业大学 2009
[7]逆作法超深基坑支护结构体系有限元分析及应用研究[D]. 刘洋.河北工业大学 2007
[8]超大深基坑坑边逆作法施工技术的应用研究[D]. 金人杰.同济大学 2007
[9]地下结构逆作法施工技术研究[D]. 周荣鑫.同济大学 2007



本文编号：3540245