文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
大型深基坑支护方案优化设计与数值模拟
姓名:吴松
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:窦远明
20081101
河北工业大学硕士学位论文
大型深基坑支护方案优化设计与数值模拟
摘要
随着我国国民经济的飞速发展,城市化进程不断加快,同世界所有发达和发展中国家
一样,土地资源紧张的矛盾也日益突出,城市建设向高空、向地下争取建筑物空间己成为
一个发展趋势。由此而产生了大量的基坑工程,且规模和深度不断加大,平面尺寸已达两
三百米,深度达数十米。基坑支护设计与施工既是我国各大城市基本建设工程的重要问题,
又是岩土工程中比较复杂的问题。因此,加强对基坑支护设计计算理论及数值模拟的研究,
提高对基坑工程实践的指导就显得尤为重要。
本文主要工作与结论包括:
[1]介绍了深基坑支护设计理论,包括深基坑支护结构常用计算方法、深基坑工程中的
土压力问题等,对各种方法进行了分析与对比,归纳总结了各自优缺点;
[2]介绍了价值工程理论和层次分析法,利用这两种理论对基坑支护方案进行了优化设
计,最终确定了支护方案。
[3]本文所用的二维有限元分析方法能基本真实地模拟基坑所在场地和结构本身的空
间作用,能有效地反映基坑开挖、土体卸载、锚杆安装过程对基坑变形的影响,表明该方
法具有很强的实用性和拓展性。
[4]在模型的选取上,采用了先进的HS 模型,由于HS 模型很好的考虑了卸荷的特性,HS
模型在卸荷时表现得更硬,而 MC 模型只有一个单一刚度,实际卸荷模量要比变形模量大,
而 HS 模型考虑了卸荷,采用先进的 HS 模型可以得到较好的模拟结果。
[5]对基坑工程在施工期间所得 8 个监测点的数据进行了详细分析,绘出了不同监测点
所得基坑水平位移随时间变化的曲线,并通过它们的对比,得出监测点 2、3、4 三点处基
坑水平位移变化最大,建议此处施工时应减缓施工速度,并加强这三点内侧的支护结构,
如适当提高支撑刚度等;
[6]通过有限元数值模拟所得基坑监测点的最终水平位移普遍小于工程实地监测数据,
通过分析比较得出结论认为,除了基坑建模模拟本身存在的误差外,基坑数值模拟时没有
考虑周边环境的影响是造成两种结果产生一定差别的主要原因。
关键词:基坑,支护结构,有限元,变形,地表沉降,数值分析
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大型深基坑支护方案优化设计与数值模拟
OPTIMIZATION DESIGN AND NUMERICAL
SIMULATION OF DEEP FOUNDATION PIT
SUPPORTING SCHEME
ABSTRACT
With the rapid development of China's national economy, the process of urbanization is
Accelerating. Withall the world's developed and developing countries, the strain on the resources
of land conflicts have e increasingly prominent, urban construction to high-altitude, to the
ground floor of the building for space has e a trend. Resulting in a lot of foundation pit and
the size and depth is increasing, the plane has reached the size of two or three hundred meters, a
depth of tens. foundation pit supporting design and construction is not only an important issues
of China's major cities infrastructure projects, but a geotechnical engineering problems. So,It is
important to strengthen the design calculation method of foundation pit supporting design and
numerical simulation study,to improve the practice guidance on foundation pit.
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