某深基坑內(nèi)支撐支護體系施工動態(tài)數(shù)值模擬及參數(shù)分析.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市用地日趨緊張。地鐵、地下管廊、大型地下商場等城市地下工程的大規(guī)模建設(shè)，使得基坑工程不斷向著更大更深的方向發(fā)展。內(nèi)支撐支護體系在深大基坑工程中具有良好的安全性和適用性，但目前常用的二維斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法并不能真實反映內(nèi)支撐、圍護結(jié)構(gòu)和土體之間的相互作用，對內(nèi)支撐支護體系進行整體性能研究很有必要。本文以某深基坑支護工程為背景，對內(nèi)支撐支護體系進行實測和數(shù)值分析，運用有限元軟件MIDAS/GTS建立了三維數(shù)值模型，對

2、動態(tài)施工過程進行了模擬。結(jié)合基坑施工現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，分析研究了支護體系的整體性能和變形規(guī)律，探索設(shè)計參數(shù)取值對支護結(jié)構(gòu)的影響，并對原方案進行了優(yōu)化。主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過查閱相關(guān)文獻和資料，概述基坑支護工程的特點以及不同支護方式在實際工程中的應(yīng)用，總結(jié)國內(nèi)外基坑變形計算和支護結(jié)構(gòu)實用設(shè)計方法，為后續(xù)研究提供依據(jù)。
　　(2)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)及周邊環(huán)境條件，進行支護方案設(shè)計，結(jié)合場地變形要求和支護結(jié)構(gòu)重點部位，制定工程監(jiān)測方

3、案，選用監(jiān)測設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和整理。根據(jù)基坑支護工程變形監(jiān)測結(jié)果，分析了施工過程中支護樁頂水平位移、支護樁深層水平位移、混凝土支撐軸力等的動態(tài)變化規(guī)律，建立了灰色理論預(yù)測模型，并基于監(jiān)測數(shù)據(jù)探討了預(yù)測模型的精度和可行性，為同類基坑工程的設(shè)計及施工過程的變形控制提供建議。
　　(3)依據(jù)基坑支護工程設(shè)計文件，建立深基坑內(nèi)支撐支護體系的三維有限元模型。根據(jù)具體施工工序建立分步工況，分析了支護體系在動態(tài)施工過程中的內(nèi)力、位移變化規(guī)律，以

4、及基坑開挖對周邊環(huán)境的影響;同時將模擬結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果進行對比，驗證有限元方法的可行性與有效性，為后續(xù)研究提供有效的數(shù)值模型。
　　(4)基于內(nèi)支撐支護體系三維有限元模型，分析各設(shè)計參數(shù)對支護體系性能的影響，對支撐剛度、圍護結(jié)構(gòu)剛度、圈梁（冠梁）剛度進行敏感性分析。結(jié)果表明，對支護體系性能影響最大的是支撐剛度，其次是圍護結(jié)構(gòu)剛度、圈梁（冠梁）剛度?；谏鲜鲅芯浚瑢υ又ёo方案進行了優(yōu)化。計算結(jié)果表明，優(yōu)化后的設(shè)計方案在變形增加較少