基坑雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的有限元分析.pdf

1、高層建筑和多層地下建筑增加對(duì)基坑穩(wěn)定性提出了更嚴(yán)格的要求,學(xué)者對(duì)如何使圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效控制基坑變形和減小自身受力進(jìn)行了不懈地探索。
　　雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為一種較新穎的圍護(hù)形式,相比于單排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu),具有工程造價(jià)低且控制變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在北京上海等地區(qū)已得到廣泛的應(yīng)用。本文依托上海某基坑工程,基于Duncan-Chang土體本構(gòu)模型理論,利用有限元數(shù)值分析方法,研究了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和受力特性,主要內(nèi)容包括:
　　(1)為

2、了模擬基坑開挖卸荷的土體變形及基底回彈的非線性特征,選取Duncan-Chang土體本構(gòu)模型來模擬土體的變形規(guī)律,討論由應(yīng)力應(yīng)變曲線確定切線彈性模量tE、切線泊松比t?、卸荷模量urE的方法。針對(duì)切線泊松比?t不易確定的缺點(diǎn),提出用切線體積變形模量tK取代切線泊松比?t,以便從常規(guī)三軸試驗(yàn)中獲得準(zhǔn)確值。
　　(2)建立了基坑雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算模型。采用下端固支的平面殼體結(jié)構(gòu)來模擬排樁結(jié)構(gòu),采用兩端固接的平面殼體結(jié)構(gòu)來模擬圈

3、梁結(jié)構(gòu),考慮變形協(xié)調(diào)原則,在結(jié)構(gòu)和土體連接處,設(shè)置了無厚度界面結(jié)構(gòu)(單元),利用有限單元法、彈性力學(xué)和變分法建立了基坑雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的有限元數(shù)值分析方法。
　　(3)以上海某基坑工程為背景,基于基坑雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)有限元模型,利用PLAXIS軟件數(shù)值分析雙排樁結(jié)構(gòu)特性對(duì)變形和內(nèi)力的影響以及土體模型參數(shù)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響:○1開挖深度對(duì)變形及內(nèi)力的影響○2單排樁與雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)特性對(duì)比○3雙排樁的排距和樁身剛度對(duì)變形及內(nèi)力的影響○4土體

4、粘聚力、內(nèi)摩擦角以及基底土體加固對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。
　　(4)數(shù)值分析了空間效應(yīng)的影響,包括:○1圈梁的剛度對(duì)變形及內(nèi)力的影響,○2坑角效應(yīng)的影響。將考慮空間作用的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)工程數(shù)據(jù)比較可以較好吻合,由此可知空間效應(yīng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)影響很大。
　　(5)數(shù)值分析了基坑開挖對(duì)基坑外圍地表沉降的影響,得到不同地質(zhì)環(huán)境的主次影響區(qū)范圍、土體水平位移和豎直位移的分布規(guī)律。以粉土為例分析了地表沉降隨開挖深度增加的變化規(guī)律。
　　本