文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
土钉支护三维有限元分析
姓名:陈世龙
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:朱彦鹏
20060501
摘要土钉支护作为一种经济可靠、快速简便的支挡技术,已在深基坑开挖施工中得到愈据目前土钉支护的研究现状和工程实际需要,采用有限元和理论分析方法对土钉支护进行了较为全面深入的研究,得出了对工程设计有一定参考价值的结论。本文的主要工作钊胩教至送炼こざ取⑼炼で憬恰⒖M诿婧竺娌阍睾伞⑼炼こざ茸楹系榷酝炼来愈多的应用。但是现在对土钉支护的性状和工作机理的研究落后于工程实践。本文根内容有以下几部分:,并且进行三维非线性有限元分析;然后,把两个模拟结果与实测数据进行对比分析。在进行有限元计算时,在胁用了模型作为土体的本构模型:在胁捎昧薓狢珀P作为土体的本构模型。面板和土钉采用线弹性模型,土体和面板单元类型选择了八节点六面体等参单元,土钉采用杆单元,在卸ね两缑娌捎昧怂ǖ傻ピ#贏巾钉土界面采用了程序自动生成的约束方程。采用单元的“生死”来进行施工分步开挖的模拟,考虑了土的变形模量随深度的增加,非线性求解方法为增量迭代法。ü桓鏊憷治鐾炼ぶЩそ峁沟拿姘逅轿灰啤⑼撂逅轿灰啤⑼炼ぶ崃Α土体沉降、基坑隆起等随基坑开挖的变化规律。支护结构的面板水平位移、土体水平位移、土钉轴力、土体沉降、基坑隆起等。关键词:土钉支护,有限元,基坑,工作机理
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第滦论俸把随着中正在快速提高,其结果是城市如荼,大批的高速公路,高速铁路、隧道都在建设中。按照指导我国经济社会可题。世纪年代以来,该问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一,总目前,我国深基坑支护的方法较多,其分类方法也较多。以结构受力特点来划分,可将基坑支护方法划分为以下三类”欢芰χЩそ峁梗浩涮氐阄VЩそ峁挂揽孔陨淼慕峁垢斩群颓慷缺欢的承受着土压力,限制土体的变形,从而保持边坡的稳定。被动受力支护结构是中的采用率较高;但是这些方法造价高、工期长、施工难度大、其局限性日益突鞫芰χЩそ峁梗浩涮氐阄Mü煌耐揪逗头椒ㄌ岣咄撂宓那慷龋使支护材料与土体形成共同作用体系,从而达到支护的目的。主动受力支护结构是当前国内外较为流行的方法,其最大的特点在于安全度较高,施工简单方便,工期较短,造价低,噪声污染小,弥补了传统方法的许多缺点,因此深受岩土工程界的青睐。其中土钉支护技术就是现在最受欢迎且最为流行的支护方法之一。楹闲椭Щそ峁梗焊萃撂辶ρ灾式傲街种Щし椒ㄍ庇τ糜谕个基坑工程中。这种支护形式已经在许多工程中得到了成功的应用,表现出很大数量的不断增加与城市规模的急剧扩大;与之配套的基础设施建设也进行的如火持续发展的总体战略,我国的城市发展必须走内涵式集约发展的模式,但是目前的现实与可持续发展的要求相差还远,我国城市的建设与发展基本上仍沿用“摊大饼”式的粗放经营模式。这种粗放模式不仅造成对环境的极大损害,而且大量消耗土地资源使发展难以持续。综观当今世界,发达困家己把对城市地下空问的开发利用作为解决城市人口、资源、环境三大危机的重要措施和医治“城市综合症”、实施城市可持续发展的重要途径。城市地下空间的开发利用,己成为世界性发展趋势,并以此为衡量城市现代化的重要标志⋯。向地下要土地、要空间必然涉及岩土深基坑围护问的来说具有深、差、密、多、紧、低等特点酗传统的支护方法,其应用时间久,在设计和施工中积累了不少经验,因此在工程出。因此主动受力支护结构就应运而生了。硕士学位论文
,由于经济、可靠且施工快速简便,已在我国得到迅速推广和应用。在基坑开挖中,土钉已成为桩、通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体⒔。土钉的特点是沿通长与周围土土钉支护与其它的挡土技术或支护技术相比,有许多独特的优点:牧嫌昧亢凸こ塘可伲に俣瓤臁M炼ぶЩさ耐练娇M诹亢突炷凉程量较少,全部土钉连同面层钢筋网的用钢量也甚为有限,材料用量远低于桩支护和连续墙支护。在施工速度上,有的甚至可将工期缩短一半。┕ど璞盖岜悖僮鞣椒ḿ虻ァM炼さ闹谱饔氤煽撞恍枰8丛拥募际鹾大型机械设施,施工方法有较大灵活性,施工时对环境的干扰也很小,特别适合猿〉赝敛愕氖视π郧俊M炼ぶЩぬ乇鹗屎嫌谟幸欢ㄕ承缘纳巴痢⒎弁痢硬塑与干硬粘土,但即使有局部的软塑粘性土层,在采取一定措施后也有可能采用土钉支护。当场地同时存在土层和不同风化程度的岩体时,应用土钉支护特别峁骨崆桑嵝源螅泻芎玫难有