文档介绍:河北工业大学
硕士学位论文
深基坑双排高低桩支护结构工作机理研究
姓名:陈婷婷
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王贵君
20090301
河北工业大学硕士学位论文
深基坑双排高低桩支护结构工作机理研究
摘要
双排桩支护结构作为一种新的支护结构体系在深基坑工程中得到了广泛地应用,但人
们对双排桩的作用机理还不是很清楚,所以还有许多问题值得我们的研究。实际工程中就
出现了一种降低前排桩,在前后排桩之间加设起加强作用的肋板或斜撑,与前后排的帽梁
整体现浇的支护结构形式,本文称其为双排高低桩支护结构。
本文针对这种双排高低桩支护结构形式,根据天津某基坑工程实例,使用 ANSYS 软
件,建立三维实体模型,进行有限元分析,通过分析有限元计算结果得出双排高低桩支护
结构的工作机理;进一步研究后排桩长度,排距,桩前被动区土体加固,斜撑刚度等因素
对双排高低桩支护结构支护效果的影响;主要结论如下:
“两头小,中间大”的变形曲线。
。总的来说,桩后土压
力大小标高- 以上介于静止土压力与朗肯主动土压力之间,标高- 以下至桩底段
要小于朗肯主动土压力;在基坑开挖到一定深度时,桩间土压力就不再变化,说明桩间土
体与支护结构共同工作,土压力大小介于静止土压力与朗肯主动土压力之间。随着基坑的
开挖,前排桩向坑内位移,必然导致桩前的土压力增大,但是由于开挖面的卸载,竖向应
力减小,导致水平应力减小,两种作用相叠加的结果使作用在前排桩桩前的土压力远小于
被动土压力。
,前排桩最大弯矩发生在桩顶至基坑
开挖面之间的位置,后排桩弯矩反弯点发生在后排桩的根部,前排桩弯矩反弯点发生在在
基坑开挖面以下 5-6m 左右,反弯点以上右侧受拉。前后排桩的最大应力绝对值相差不大,
说明前排桩承受的土压力大小差不多,受力比较合理。
,由于塑性区的发展与土体性
质密切相关,所以说对桩前被动区土体加固可以有效控制塑性区的发展。
,主要原因是斜撑起到了很
重要的作用。双排高低桩支护结构在斜撑充分发挥作用的情况下起到了自撑的作用,可以
有效的控制桩后土体的水平位移,从而确保周围环境的安全。
。
i
深基坑双排高低桩支护结构工作机理研究
,但影响很小,而且还会增加工
程造价,除非是为了满足整体抗倾覆要求,一般在实际工程中可以适当减小后排桩长度以
减少造价。
。同时应注意,斜撑的安置以与水
平线成 450 角为宜。
关键词:双排高低桩支护结构,工作机理,基坑变形,有限元
ii
河北工业大学硕士学位论文
STUDY ON THE RETAINING MECHANISMS OF
DOUBLE-ROW PILE STRUCTURE WITH DIFFERENT
LENGTHS FOR DEEP PIT
ABSTRACT
Retaining structure with double-row piles as a new supporting structure system has been
widely used in deep excavation, at the same time, many scholars have done a lot of research on it.
But the mechanism of the retaining structure with double-row pile is still not clear. Retaining
structure with double-row piles whose front pile is lower than the rear pile has been used in deep
excavation.
In this paper, a three-dim