深基坑現(xiàn)場實(shí)測研究及有限元模擬.pdf

1、隨著人們對城市空間的需求越來越大，地鐵作為緩解城市商業(yè)和交通空間的重要手段，在我國眾多大城市發(fā)展起來。地鐵車站深基坑作為地鐵不可或缺的部分，其帶來的巖土工程問題，也越來越多地被巖土界人士展開深入的研究。本文在閱讀了大量深基坑工程相關(guān)文獻(xiàn)后，采用理論分析、試驗(yàn)研究、數(shù)值分析及現(xiàn)場實(shí)測等多種方法與手段對深基坑問題進(jìn)行綜合研究，對南京地鐵2號線茶亭車站基坑展開了現(xiàn)場實(shí)測的分析及有限元的理論計(jì)算。主要的工作和成果如下： (1)通過比較彈

2、性桿系有限元法及連續(xù)介質(zhì)有限元法的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為后者為基坑開挖應(yīng)用基坑開挖問題提供了一個更合理的計(jì)算模式。繪制了結(jié)合ANSYS前期快速建模優(yōu)點(diǎn)及ABAQUS軟件強(qiáng)大的非線性求解功能的深基坑開挖問題求解流程圖，并建立了能較好模擬施工過程中深基坑受力變形的三維有限元計(jì)算模型。 (2)利用Fortran語言開發(fā)編寫了Duncan-Chang本構(gòu)模型用戶子程序。對基坑開挖被動區(qū)土體進(jìn)行了兩組室內(nèi)三軸試驗(yàn)，用于驗(yàn)證基于ABAQUS用戶材料子

3、程序UMAT模塊開發(fā)的三維Duncan-Chang模型的正確性，并用于實(shí)際的基坑開挖求解問題。 (3)對茶亭車站基坑進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，包括連續(xù)墻測斜、圈梁位移、支撐軸力、立柱沉降、坑外水位、地表沉降、建筑物沉降等監(jiān)測項(xiàng)目，得出基坑圍護(hù)受力和基坑的變形普遍規(guī)律，認(rèn)識到開挖對基坑周圍環(huán)境的影響是一個隨時間空間變化的系統(tǒng)過程。 (4)利用建立的三維有限元計(jì)算模型對茶亭車站基坑進(jìn)行了數(shù)值分析，得出了與實(shí)測結(jié)果較為相符