開挖地下通道對上部文物建筑結(jié)構(gòu)影響的研究.pdf

1、對重要的既有建筑物下進行施工開挖，經(jīng)常需要對樁基進行托換。特別針對保護歷史文物建筑，托換技術(shù)非常有效。由于托換工程的復(fù)雜性和歷史文物建筑的重要性，因此，在開挖地下通道中，對上部結(jié)構(gòu)影響進行研究是非常重要的。
　　首先，論文在研究樁基托換理論和計算方法的基礎(chǔ)上，以上部有保護建筑、下部有盾構(gòu)隧道的沈陽站地下通道工程為背景，建立東站房框架結(jié)構(gòu)的ANSYS三維模型，對其在施工中可能出現(xiàn)的整體縱向傾斜式、整體橫向傾斜式和“盆式”沉降的結(jié)構(gòu)響

2、應(yīng)進行數(shù)值分析。驗算在正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，得出各構(gòu)件在三種沉降方式下的受力狀況和變形規(guī)律。研究結(jié)果表明，在三種沉降形式下，框架柱主要受軸力，且邊柱普遍小于內(nèi)柱;框架梁主要受剪力與彎矩，且二層梁普遍大于一層梁約15％?？v式沉降對橫梁影響較大，模式沉降對縱梁影響較大，“盆式”沉降則對縱橫梁都產(chǎn)生較大內(nèi)力。縱、橫式沉降下，梁、柱的變形均為線性，“盆式”則呈現(xiàn)非線性。
　　同時，研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的極限沉降差與柱距大小有關(guān)，近似呈正

3、比例關(guān)系。最終得出，結(jié)構(gòu)在橫式、縱式和“盆式”沉降下的極限沉降差分別為118mm、69mm和23.5mm，均為受壓破壞。
　　另外，對沉降數(shù)據(jù)進行分析，得出結(jié)構(gòu)沉降的變化規(guī)律，實踐證明在通道開挖中利用樁基托換對文物建筑進行保護是可行、合理的。分析數(shù)據(jù)表明，施工第一階段（破除原地表和柱承臺）、第二階段（東側(cè)基坑開挖）、第三階段（站房下暗挖）和第四階段（截斷支撐樁）的沉降值分別占總沉降的35％、30％、25％和10％左右。破除原地表和

4、柱承臺對結(jié)構(gòu)擾動最大，在通道結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)后，截樁截斷支撐樁對結(jié)構(gòu)的擾動并不大。
　　最后，依據(jù)實測數(shù)據(jù)對框架結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析，得出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化規(guī)律，并對施工過程中結(jié)構(gòu)的安全性做出評判。計算結(jié)果表明，各施工階段均滿足相關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)內(nèi)力最大的部位位于沉降最大柱的相鄰框架柱及其對應(yīng)的框架梁。在施工的四個施工階段中，該柱的軸力增幅約為8.2％、17.7％、38.9％和52.8％，該梁剪力分別約為自重下的1.6、3.6、6.9和9倍