深基坑支护结构与土体共同作用的三维有限元分析

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深基坑土钉支护整体三维有限元分析

深基坑土钉支护整体三维有限元分析

关键词 : 深基坑 ; 土钉 ; 整体三维模型 ; 有限元分析
中 图分 类 号 : T U 4 7 3 . 2 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 3 - 0 9 7 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4 06 - 2 5 03 -
The W ho l e 3. D FEM Ana l y s i s o f S o i l Na i l e d W a l l f 0 r De e p Fo un da t i o n Ex c a v a t i o n
钉 的轴 力、 开挖 面水平位移、 坑后 地面沉降 、 坑底 隆起 .结果表 明 : 在纯土钉 支护结构 中, 中部 土钉 受力 最大, 最 大开挖 面水平位移 出现在 开挖 面顶部 , 坑后地表 沉降 曲线呈“ 勺子 ” 形状 , 最 大沉 降值 处距基坑边 的距 离约为 1
倍 的 开挖 深 度 .
Zha ng Zo n g l i ng , W a ng S hi g e
( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e i r n g , X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y , X i n y a n g 4 6 4 0 0 0 , C h i n a )
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ- 0 9 7 2 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 4 0
深 基 坑 土 钉 支 护 整 体 三 维 有 限 元 分 析
张 宗领 , 王 士革
( 信 阳师范学 院 土木工程学 院 , 河南 信 阳 4 6 4 0 0 0 ) 摘 要: 运 用非线性有限元软件 A D I N A, 建立 了一个深基坑土钉 支护 结构整体 三维有限元模 型. 研 究 了土

深基坑支护结构桩合理桩长的有限元数值分析

深基坑支护结构桩合理桩长的有限元数值分析
计、 施工中得到 了广泛应 用 , 特别 是在现场资料无法 弄清楚时 , 进 深 , 过深 的桩长 没有 起到减小跨 间弯矩 的作用 , 因此是不经济 的。 行一 些位移反 分析 , 限元法发 挥 了其 独特 的作用 。 目前 , 限 设计 中不 提倡 采用。 有 有 元法 已成为分析基 坑工程 的一 个强有 力 的工具 。它可反 映 围护 2 有 限元 计算及 结 果分 析 结构在各种边 界条件 、 始状态 、 初 结构形状 以及不 同的施工 阶段 、 2. 工 程 概 况 1 不 同地质条件下 的应力 与变形 。 广州某基 坑工程 , 平面尺寸约 为 4 0i ×3 I呈长条 形 , 2 I 2i, T T 深 传统计算方法 计算土压力过 于保 守 , 导致设 计桩长过 大而不 度为 一3 0m~ 一1 . I . 0 5i。围护结 构采用 + 2 T 10钻孔 桩 +横撑 + 经济 , 过小又不能保证 深基坑的稳定 性。文 中结合 广州大道 交 但 竖撑 , 横撑梁采用 0 0钢管 , 管厚度为 1 n。横 撑之 间间距 钢 2r l n 通改善深基坑工程 的设 计 、 工及变形 监测 , 施 对该基 坑支 护结 构 为 6r, l沿短边设 置 , l 止水帷幕采用 0 n 水泥搅拌桩。 0r l n 位移与桩侧土压力分布 形式 进行 了平面 弹塑性 有 限元数 值模 拟 分析 , 为以后类 似工程 的设 计提供参考。
挖计 算的起始应力条 件 , 限元 计算 时重力 荷 载分 1 荷载步 有 0个 最 ( ) 逐级施加 , 后得 到土体 自重初始应力场。 1 2 开挖后模型 的建立 及 网格划 分。采用 8节点线 性应 变 四 ) 边形单元 , 共划分 4 0 4 个单元 , 节点总数为 24 9 4 。
2 2 模 型基 本假 定 .

基坑工程开挖模拟-ansys三维有限元分析报告

基坑工程开挖模拟-ansys三维有限元分析报告

图 9 基坑开挖至基坑底标高时围护桩体 y 方向变形 基坑开挖至基坑底标高时,由竖向档土构件的变形云图可知,围护桩体 x 方向位
图 10 开挖到坑底时东侧“教学楼”的水平位移(m)
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春江学校人防工程(地下停车场)项目
有限元分析
图 11 开挖到坑底时东侧“教学楼”的竖向位移(m) B.“居民楼” 基坑开挖至坑底时场地南侧“居民楼”的水平位移如图 12 所示,沉降如图 13 所 示。 由图 12 计算结果可见,“居民楼”水平位移最大值为 2.0mm,教学楼由于基坑开 挖而产生的倾斜度较小可以忽略。由图 13 得知,“教学楼”的最大沉降发生在离基 坑较近的一侧,最大值仅为 1.56mm。而离基坑较远一侧的沉降为 0.31mm。最大沉降 差为 1.25mm,则相对沉降为 0.025‰。由于居民楼位于两倍的开挖深度以外,结合场 地地层条件较好状况,综上分析基坑开挖对居民楼区的影响比较小。
有限元分析
图 15 开挖到坑底时“春江新城站”水平向位移(m)
图 14 开挖到坑底时“春江新城站”与基坑整体水平向位移(m)
图 16 开挖到坑底时“春江新城站”竖向位移(m)
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春江学校人防工程(地下停车场)项目
有限元分析
4.结论
了设计方案的合理性。
通过建立基坑周边重要保护对象及基坑本体的三维有限元模型,分析基坑开挖对
春江学校人防工程(地下停车场)项目
有限元分析一、前言春江学校人防工程(地下停车场)项目有限元分析
本工程基坑规模较大,属深大基坑,基坑周边与市政道路、建筑物相临,其中包
括基坑北侧距在建的南京地铁 S3 号线春江新城车站,仅为 5 米,对变形控制要求极
高,基坑开挖如造成上述构筑物的变形超出控制指标,将造成较大社会负面影响。因

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工 田运来

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工 田运来

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工田运来摘要:支护结构与主体结构相结合是建设多层地下结构的一种有效方法,是近年来迅速发展和应用的新型支护形式。

本文基于深基坑支护结构与主体结构相结合的主要类型,阐论主体结构和支护结构相结合的设计类型,提出深基坑支护结构与主体结构相结合设计的分析方法,关键词:深基坑;支护结构;主体结构较之以往深基坑施工技术来说,结合主体结构和支护结构的方式具备节约资源、保护环境、缩短工期的优势,是构建可持续健康发展节约型社会的关键,同时也是一种新型支护技术。

本文集中阐述了设计主体结构和支护结构的方式,全面促进基坑支护技术以后的发展。

1深基坑支护结构与主体结构相结合的主要类型结合当前的实际建筑,笔者认为深基坑支护结构与主体结构相结合的类型主要有:地下室外墙和支护围墙之间的结合、地下室中的水平梁板和水平支护体系之间的结合以及地下室相关竖直结构和垂直支护体系之间的结合。

1.1地下室连续墙和支护围墙之间进行结合的一种支护方法,这是基坑支护方式中的一种常见方式。

因为地下室连续墙属于地下建筑之中的一个部分,所以,在利用这种方式进行支护的时候,要对施工过程之中和投入使用之后连续墙在应力方面的变化进行充分考虑。

连续墙一定要在施工过程、使用过程中发挥良好支护作用,确保建筑施工安全和使用安全。

此外,施工单位在对连续墙进行设置的时候,特别要对地下室相关防水工程进行考虑,利用有效防渗水措施,将地下室相关防水工作做好,保证地下建筑有充足的使用寿命。

1.2地下室中的水平梁板和水平支护之间的结合。

在对地下建筑利用逆作法进行施工的时候,经常会见到地下室中的水平梁板和竖直立柱结合的支护方式。

这种方法把地下室中的水平楼板或者是框架梁看做支护体系之中的一部分,在完成施工之后它们能够作为地下建筑的一个组成部分。

要结合建筑在不同阶段之中的负荷对地下室之中的水平支撑体系加以设计和施工,因为这种支护方式非常适合在逆作法施工过程中运用,所以,在支护的时候,施工单位要将出土口设置在体系之中。

深基坑开挖桩锚支护有限元分析的开题报告

深基坑开挖桩锚支护有限元分析的开题报告

深基坑开挖桩锚支护有限元分析的开题报告摘要:深基坑开挖施工是城市建设中常见的工程项目,如何确保施工安全和土壤稳定性是深基坑开挖施工的关键问题。

钢结构锚杆支护作为一种有效的支护方式,已被广泛应用于深基坑开挖工作中。

本文主要研究基于有限元方法的深基坑开挖钢结构锚杆支护的分析和设计。

关键词:深基坑、钢结构锚杆支护、有限元方法、分析与设计1. 研究背景随着城市建设的不断发展,深基坑开挖工程逐渐成为城市建设中常见的工程项目之一。

深基坑开挖施工过程中,由于土体受力变化、孔隙水压力变化等因素的影响,容易引起工程安全问题,如地面沉降、墙体倾斜、管道破裂等问题。

因此,在深基坑开挖施工中,如何确保施工安全和土体稳定性是关键问题。

其中,支护方法的选择和设计,对施工安全和土体稳定性具有重要影响。

钢结构锚杆支护作为一种针对深基坑开挖的有效支护方式,已被广泛应用于国内和国际深基坑开挖工程中。

本研究旨在通过有限元方法对深基坑开挖钢结构锚杆支护的分析和设计进行探究。

2. 研究目的本研究的主要目的是通过有限元方法分析钢结构锚杆支护在深基坑开挖中的工程行为,研究其受力特点和设计优化方式,以此为深基坑开挖施工提供科学依据和理论支持。

具体研究目标如下:(1)运用有限元方法,建立深基坑开挖施工中钢结构锚杆支护的分析模型。

(2)分析深基坑开挖施工中钢结构锚杆支护的受力特点,探究其变形特点和稳定性问题。

(3)设计和优化钢结构锚杆支护的结构参数,提高其受力性能和施工效率。

3. 研究内容和方法(1)研究内容本研究的主要研究内容包括以下几个方面:1. 深基坑开挖的基本原理和影响因素的研究,包括土质特性、水文特征、施工方式等。

2. 钢结构锚杆支护的结构特点、设计原则和应用范围的研究,并对其稳定性和变形特征进行分析。

3. 运用有限元方法,建立深基坑开挖施工中钢结构锚杆支护的分析模型,并对其受力特点和稳定性进行分析和计算。

4. 钢结构锚杆支护结构参数的设计和优化,提高其受力性能和施工效率。

深大基坑开挖三维有限元分析_鲍疾雕

深大基坑开挖三维有限元分析_鲍疾雕

3.2 深基坑支护计算模式
利用有限元方法来计算板桩结构的原理及模式如图 1 所示, 它的主要原理是将弹性地基梁绕中心位置旋转 90°,然后将挖面 以上的土体弹簧单元移动到非工作结构处。墙后具有支撑墙体 的结构,该结构在支撑的过程中同时受到主动土压力的作用,对 于墙体前需要被施工的土及钢结构的支撑结构为弹性地基。根 据就近单元原则对墙体上的土承受的压力进行排列划分,从而 将单元简化为单元节点上的一点,然后对该点的集中力载荷进 行分析。对于同样区域的土下部分土体的弹簧载荷分析的原理 跟墙体类似,也是对土体的就近单元进行划分,然后将载荷分析 简化为对某个节点的集中力荷载分析,其节点上承受弹性支撑 力,然后利用有限元的相关原理和计算方法来对支护墙体进行 载荷研究和稳定性分析。上述的分析过程可以简要的表述如下: 首先将分析土域的土体以及其支撑架构当作弹性支撑,然后利 用墙体与支撑结构的共同协调作用可知,它们将同时变形,因此 利用同时变形的原理对支护结构的分析结果是相对比较准确 的。
施工技术
建材 与 装饰
深大基坑开挖三维有限元分析
鲍疾鵰
(福建恒固建设有限公司 福建 福州 350001)
2016 年 7 月
摘 要:随着我国经济的高速发展,城市建筑越来越密集,这使得更多的建筑开始向地下发展,深基坑支护在城市建
设中频繁使用,如何保证深基坑的安全性、合理性已经成为深基坑设计中的重要问题。 本文结合工程实例,利用岩土计算
3 深基坑支护设计
3.1 深基坑支分析原理
随着计算机的发展与普及,有限单元法以其独有的优势应用 于挡土结构分析,它易于模拟、灵活、约束少。还能有效考虑基坑 开挖过程中的多种影响因素,有限单元法也有其明显的不足,如 果模型选取不对,或者简化的与现实差别太大,以及模拟的参数 选取没有足够的准确性,计算结果的可信度就值得怀疑,因此, 要想得到准确的模拟结果,就必须反复的对比模型的选取是否 合适,模型简化是否与现实接近,材料的本够模型以及参数选取 是否真实反映实际情况等等。要采用一维杆系有限元法,即竖向 的平面弹性支点方法。

深基坑地下墙支护体系稳定性有限元分析

深基坑地下墙支护体系稳定性有限元分析

深基坑地下墙支护体系稳定性有限元分析摘要:以天津地铁某深基坑工程为例,对深基坑地下墙支护体系的稳定性进行有限元分析。

得出支护和支撑体系的各失稳模态及对应的稳定系数,并分析体系初始缺陷对体系稳定性的影响,得出体系为缺陷敏感性结构的结论。

同时调整相关参数,分析地下墙入土深度、地下墙插入深度范围内岩土性质、地下墙侧移刚度等因素对支护和支撑体系整体稳定性的影响,得出若干有益结论,为深基坑支护和支撑体系的设计和施工提供参考。

关键词:地下墙,支撑,稳定性,有限元分析,缺陷敏感性引言地下连续墙抗侧移刚度大、抗渗性能好,特别适用于软土地区深基坑工程。

基坑稳定验算是基坑支护设计的重要内容之一,一般进行边坡整体稳定、抗隆起稳定、抗渗流稳定等研究。

而实际上基坑支护和临时支撑体系的稳定性也是深基坑工程稳定问题的一个很重要的方面。

本文针对某一工程实例,利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行三维数值模拟计算,研究支护体系和支撑体系在基坑开挖过程中本身的稳定性。

同时分析不同的工程参数如地下墙侧移刚度、插入深度、工程地质情况、临时支撑间距等对支护体系和支撑体系的稳定性的影响程度,为同类基坑工程的支护方案优化设计和施工提供参考和依据。

一、稳定性计算原理特征值分析用来预测一个理想线性结构的理论失稳强度,其控制方程为式中,为特征值,即工程中的失稳荷载系数;{ }为特征位移向量;[ ]为结构的线弹性刚度矩阵;[ ]为初始应力矩阵或几何刚度矩阵。

目前,几何非线性失稳问题的求解方法主要采用N-R法和弧长法。

对于基坑支护和支撑体系空间有限元模型,单元数目较多,结构自由度总数较大,前屈曲段N-R法比较容易收敛,弧长法则很难收敛;若要得到一个精确的失稳荷载,采用弧长法需不断修正弧长半径,耗时非常长。

稳定承载力分析主要关心的是结构的前屈曲段,后屈曲段主要作为安全储备。

因此,本文用N-R法进行几何非线性稳定计算。

二、工程背景及有限元建模1.工程背景天津市某地铁车站基坑全长311m,标准段深16.8m,明挖顺作法施工,即基坑开挖至坑底后,顺作车站底板、中板、顶板及侧墙和其它结构;分段开挖,每段开挖距离约30m;采用地下墙围护结构,地下墙厚800mm,标准段深29.4m;沿基坑深度方向设置5道支撑,第一道为混凝土支撑,其余为钢支撑。

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工

深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工发布时间:2023-02-07T01:41:31.090Z 来源:《工程建设标准化》2022年第9月第18期作者:林六奖[导读] 深基坑支护结构与主体结构组合是一种高效的多层工程支护方式,是近几年发展起来并得到广泛应用的一种新的支护方式。

林六奖广东省地质灾害应急抢险技术中心,510000摘要:深基坑支护结构与主体结构组合是一种高效的多层工程支护方式,是近几年发展起来并得到广泛应用的一种新的支护方式。

本文根据深基坑工程的主要形式,阐述了将主、支护组合在一起的设计模式,并将其应用于深基坑工程中。

关键词:深基坑;支护结构;主体结构前言:与传统的深基坑工程相比,将主体与支护结构相结合,具有节约资源、保护环境、缩短工期等优点,是建设可持续、健康、节约型社会发展的关键。

重点介绍了对深基坑支护工程进行主体结构设计、支护方法的设计,为今后的基坑支护技术的发展提供了有力的支持。

1深基坑支护结构与主体结构相结合的主要类型1.1在深基坑施工过程中,使用了这种将连续墙和支护围墙之间相结合的支护方式。

但因为在地下室建筑的连续墙也是整个地下室建筑构造的组成部分,所以,在使用该种方式时,一定要充分考虑到连续墙在施工过程中,及其在使用时产生的应力。

连续墙应该在施工过程中、使用时发挥较好的保障功能,以确保建筑的结构安全与使用者的安全。

此外,在设置连续墙时,也要充分考虑到与地下室相关的防水问题,并采取有效的防渗措施,以确保其具有足够的耐久性。

1.2在基坑内的横梁与水平支撑的组合。

在地下建筑物采用反作法进行施工时,往往会遇到采用横向梁板与竖直立柱相结合的地下室支护方法。

在地下室里,横梁和竖直立柱都是支撑系统的一部分。

根据不同的荷载,对地下室的水平支撑系统进行了设计和施工,这是一种很好的支护方法,因此,在进行支护时,必须在系统中设置出土孔。

1.3竖向构件与竖向支撑系统的组合。

通常,施工单位采用的是临时支撑柱和主体结构柱的组合形式。

某深大基坑支护结构三维有限元数值模拟

某深大基坑支护结构三维有限元数值模拟

某深大基坑支护结构三维有限元数值模拟作者:陆钊来源:《建材发展导向》2013年第04期摘要:深基坑工程支护设计逐渐成为城市建设中岩土工程的重要内容之一。

由于深大基坑工程求解问题的复杂性,以及复杂的加荷及边界条件,使得精确求解很困难。

以某深大基坑工程为背景,运用理论计算和数值模拟相结合的方法,对深基坑工程的支护结构进行分析研究。

通过得到的该深基坑支护结构变形及内力变化情况的分析,给出深基坑开挖过程中支护结构的变形规律及内力变化特征,为深大基坑工程的施工和设计提供参考与依据。

关键词:基坑工程;数值分析;有限元;位移;应力基坑工程设计中的深大基坑工程综合了较为复杂的结构设计与岩土工程设计问题,基坑支护结构的变形与应力分布和周围土体沉降位移,工程师们已有的经验已经不能满足一些大型岩土工程的设计和计算,因此三维有限元数值分析的方法越来越多地被人们学习和应用。

1 工程设计情况本基坑工程基坑开挖深度在20.3-23.6m之间。

基坑大致呈长方形,长边最大尺寸约119m,短边最大尺寸处约70m,本工程建筑±0.000相当于黄海高程9.700m。

基坑采用“桩撑+桩锚 +桩间旋喷桩止水帷幕”相结合的支护形式。

根据岩土工程勘察报告,结合周边地区同类工程经验来确定土体具体参数。

2 基坑支护结构与土体三维有限元建模基坑的支护方式采用内撑式排桩与锚拉式排桩相结合的基坑支护结构型式:除出土坡道部位以外,基坑上部设两道钢筋混凝土支撑,下部设两道预应力锚索。

基坑支护结构的三维有限元建模中,总共包含七种结构构件,压顶梁,腰梁,立柱,预应力锚索,内支撑,支护桩,锚杆。

建模的具体方法参考本章第一节的有限元分析,先通过CAD图纸画出基坑的支护结构的几何形状,然后根据结构构件的设计要求输入材料参数包括混凝土强度,预应力锚索张拉力等。

在本工程模拟中,土体的本构模型采用能反映土体非线性特性的Drucker-prager(简称D-p理想弹塑性模型)。

某地铁站基坑开挖支护与主体结构浇筑三维有限元分析

某地铁站基坑开挖支护与主体结构浇筑三维有限元分析

提供参 考。
[ 关键词] 地铁站基坑开挖 三维有限元分析 上海轨道交通
1 前 言
随 着城市轨道交通的发展, 在 软 土 地 区利
用 支 护 结 构 与 地 下 主 体 结 构 相 结 合 的 深 基 坑
2 工 程 概 况
2 . 1 工程 简介
上 海市 轨 道 交通杨 浦线 工程 ( M8 线 )复
共 同作 用 。近年 来 , 二 维介 质 有 限 元 分 析 法 J 逐步被 广泛采用, 该 方 法 虽 能 够 考虑 土 与结 构
的共同作用, 但 由于 基 坑 开 挖 是 典 型 的 空 间问 题, 这 种 方 法 无 法 反 映 基 坑 开 挖 的空 间效 应 。
复兴 路 地铁 换 乘 站 主体 采用 地下 连 续 墙 围
兴路 车站 , 位 于 复 兴 路 与 西 藏 南 路 交 叉 口的 西 藏 南 路 下。根 据 上 海 市 轨 道 交 通 总 体 规 划
支护工程越 来越 多, 与此 同 时 , 软 土 区 基 坑 工
程 中的 问题与事故也逐渐显现 。 因此探讨如 何
更 为真 实 的 模 拟 基坑 开 挖 、支护 以 及 地 下结 构 浇筑的全 过程 , 变得 十 分 必 要 。 传 统 的 基 坑 开
铁站 基坑开挖 区以及工程测点布置t 青况 如 图 点讨 论 了在 软 土 地 区 、复 杂 施 工环 境 下 , 基 坑 分 步 开 挖 支 护 与 主 体 结 构 浇 筑 对 地下 连 续 墙 变 形 以 及 支 撑 内
力 的影 响 。

2 6・
第3 期 2 0 1 3 年O 9 月
岩 土 锚 固工 程
Y A N T U M A O G U G O N G C H E N G

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析摘要:本文重点讨论了基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析。

首先,通过详细介绍ABAQUS有限元模型,展示了ABAQUS在地下建筑运行期间所受外部应力和岩体力学参数之间的相互关系,说明了ABAQUS作为一种强大的工具在精确计算深基坑变形和内力方面的优势。

然后,本文提出了一种基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析的构建过程。

根据实际地质条件和工程要求,设置模型材料属性、地坪模型及基坑的建议支护形式,确定等效参数,建立有限元分析模型,以及控制支护状态和定量分析基坑变形及内力情况。

最后,本文分析了基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析对支护设计和施工管理的重要性,为深基坑变形和内力分析提供了一个参考模型。

关键词:ABAQUS;深基坑;变形;内力;有限元分析模拟分析方法可以在建设预算和限制条件下,准确预测基坑的变形和内力并实现施工进度预测。

ABAQUS有限元分析可以用于预测基坑工程的变形和内力。

ABAQUS中所使用的Non-Linear Finite Element Analysis (NLFEA)可以帮助衡量基坑和紧固件/支护系统之间的耦合效应,从而预测基坑变形和内力的发展情况。

NLFEA的分析过程可以模拟基坑的变化,并且可以做出基坑变形和内力随着时间的发展情况。

此外,ABAQUS还提供了用于模拟深基坑变形和内力分析的可视化工具,用于识别基坑内部变形和内力分布情况。

通过三维有限元分析建模来研究基坑变形,可以更准确的评估现有的三维施工工艺对基坑变形的影响,可以为后续支护施工提供有效的参考。

例如,可以模拟基坑拱顶和侧壁的变形,以准确评估支护参数、材料组合和施工工艺的有效性。

也可以根据施工进度和支护状态,调整预测模型中的等效参数,实时估算基坑内部变形和内力,从而确保支护结构稳定和安全。

三维有限元分析可以更准确和有效的预测基坑性质,并有助于确定最佳的支护方式。

建筑工程中深基坑支护关键技术分析

建筑工程中深基坑支护关键技术分析

建筑工程中深基坑支护关键技术分析1. 引言1.1 建筑工程中深基坑支护的重要性建筑工程中深基坑支护是一个极为重要的环节,深基坑支护的质量直接关系到整个建筑工程的安全和稳定。

在城市建设中,由于土地资源的有限性,建筑物需要向下挖掘才能满足需求。

而深基坑的施工将导致周围土体的变形和沉降,对周围建筑物和地下管线等构筑物造成影响。

进行深基坑支护对保障施工安全、保护周边建筑物的安全具有至关重要的作用。

深基坑支护不仅能够有效控制基坑周围土体的变形和沉降,还能够提高基坑周围土体的抗剪强度,减小工程的风险。

通过科学合理的支护措施,可以避免因基坑失稳而引发的事故,保障人员和设备的安全。

深基坑支护技术的发展也推动了建筑工程的进步,为城市的发展提供了更多的空间和可能性。

在建筑工程中,深基坑支护的重要性不可忽视。

1.2 深基坑支护技术的发展意义深基坑支护技术是建筑工程中非常重要的一项技术,在城市化进程中越来越多地被应用。

随着城市建设规模的不断扩大和建筑高度的不断增加,对深基坑支护技术提出了更高的要求。

深基坑支护技术的发展意义主要体现在以下几个方面:1. 提高城市土地利用率:随着城市人口的增加,土地资源变得越来越紧张,因此需要利用深基坑支护技术来实现地下空间的开发和利用,从而提高城市土地的利用率。

2. 保障城市基础设施的安全:城市中存在大量的地下管线和地下设施,深基坑支护技术的发展可以有效地保障这些基础设施的安全,避免施工过程中对其造成损坏。

3. 推动建筑工程技术的发展:深基坑支护技术的不断创新和发展,推动了建筑工程技术的进步,使得建筑工程可以更加安全、高效地进行。

4. 促进城市建设的可持续发展:深基坑支护技术的应用可以促进城市建设的可持续发展,使得城市建设更加节约资源、环保和高效。

深基坑支护技术的发展意义十分重要,对城市建设和城市化进程起着至关重要的作用。

需要不断加强研究和创新,推动深基坑支护技术的发展,以更好地适应城市建设的需要。

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

小 ;增加 围护桩 墙 的 刚度 或 嵌 固深度 可 以有 效 减 小 围护桩 墙 的侧 移值 ,但 继 续增 加会 使 围护桩
墙 弯矩值 急剧 增 大 。
关键 词 :深基 坑 ;三 维有 限元 ; 围护 结构 ;A B A Q U S ;变形 ; 内力
中 图分 类 号 :T D 7 5 3 文献标 识 码 :A 文章 编 号 :1 6 7 1 —0 9 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 9 - 0 1 1 9 - 0 3
荷 载 、孔 隙水 压 力 和 土 压 力 。采 用 三 维 有 限 元 法 对 基 坑 开
2 . 2 计 算模 型
A B A Q U S三维有 限 元模 型土体 采用’ 的单 位形 状包 括 8 节点六面体 单元 和 6节 点楔 形 单元 ,以六 面体 单元 为 主 , 土体本构模型采 用 M o h r —C o u l o m b模 型 。网格划 分完 成后 的有限元模型所含单元总数为 3 8 2 6 5,节点总数为 4 2 3 6 8 。 具体建模的步骤为 : 1 )土 体 的模 拟 。土体 的本 构 模 型采 用 的是 Mo h r—
接 近实际 。
C o u l o m b模型 ,由于此模型必须与线弹性模型共同使用 ,所
以有限元建模所涉及 的 土体计算 参数 为 6个 ,即 弹性 模量 E、粘聚力 c 、内摩擦角 泊松 比 、重度 和剪胀角 基坑工程场地基 本为粘 土 ,剪胀 角很 小 ,故建模 时将 所有 剪胀角取零 ,土体其他计算参数见表 1 。 2 )围护桩墙和支撑构件 的模拟 :为 了简 化模 拟计算 过 程 ,将钢筋混凝 土桩墙 等效 为抗 弯强度 相等 的地下 围护桩
包 括 平 面 有 限 元 法 和 三 维 有 限元 法 … 。对 于 基 坑 变 形 而 言 ,

深基坑土钉支护结构的三维有限元分析

深基坑土钉支护结构的三维有限元分析
土钉 的轴 力 , 支护 面层 的 水平位 移及 土压 力 的分布 规律 , 并将 它们 与现场 实测值进行 了对 比分析 . 结
果表 明 , 计算 值与 实测值 基本 吻合 , 体三 维模 拟 结果更接 近 实测值 , 明建立 的非线性 有 限元 计算 整 说
模 型和 分析 方法是 可 靠的 , 同时分析 结果 也验证 了 AD NA软 件在 土 工分析 方面的优 势. I 关键词 : 深基坑 ; 土钉 支护 ; 限元 ; I 有 AD NA
LIPi g, n LIYi
( o lg f v lEn n e ig, n h u Unv ri f S in ea d T c n lg C le eo Cii gie rn La z o ie st o ce c n eh oo y,L n h u7 0 5 Ch n ) y a z o 3 0 0, ia
李 萍 , 李 奕
( 州理工大学 土木工程学院 , 兰 甘肃 兰 州 7 0 5 ) 30 0

要 : 运 用 AD NA 非 线性 有 限元 软 件 对广 州 某深 基坑 土钉 支护结 构进 行 了模拟 分析 . 立 了 I 建
带有接 触界 面的局 部 三雏和 整体 三 雏有 限元模 型 , 拟 了基 坑 开挖 与 支护 的施 工过 程 , 别得 出了 模 分
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第 2 O卷 第 1 期 20 0 8年 3月
甘 肃 科 学 学 报
J ur a fGa s ce c s o n l n u S in e o
Vo . O No I2 .1
Ma. 0 8 r2 0
深 基 坑 土 钉 支 护 结 构 的 三 维 有 限 元 分 析
a e u t . e v r o d a r e e t s o h t t e FEM o e s a d t e a a y ia t o r ei b e l s l Th e y g o g e m n h ws t a h r s m d l n h n l tc lme h d a e r l l. a Fu t e m o e t e r s ls o n l ss p o e t a h o t r r h r r . h e u t fa ay i r v h tt e s fwa e AN DI i b t e h n o h r n g o e h ia A s e t r t a t e s i e t c n c l

基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择

基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择

基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择一、本文概述随着城市化进程的加快,软土地区的高层建筑日益增多,深基坑支护工程作为高层建筑建设过程中的重要环节,其安全性与稳定性对于保障整个建筑项目的顺利进行具有重要意义。

本文旨在探讨基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择,通过对软土地区深基坑支护工程的风险因素进行深入分析,提出合理的支护方案选择方法,为软土地区深基坑支护工程的设计与实践提供理论支持和技术指导。

本文将首先介绍软土地区的工程特性及其对深基坑支护工程的影响,包括软土的成因、分布、物理力学性质等方面。

在此基础上,对深基坑支护工程中可能出现的风险因素进行识别和分析,包括地质条件、环境条件、工程设计、施工管理等方面的风险。

然后,基于风险分析的结果,提出适用于软土地区的深基坑支护方案选择方法,包括支护方案的评价指标、选择原则、决策流程等。

通过具体工程案例的分析和计算,验证所提支护方案选择方法的有效性和实用性。

本文的研究对于提高软土地区深基坑支护工程的安全性和稳定性,降低工程风险,保障建筑项目的顺利进行具有重要的理论价值和实践意义。

本文的研究成果也可为其他类似工程提供参考和借鉴。

二、软土地区深基坑支护概述软土地区由于地质条件特殊,其深基坑支护工程面临着诸多挑战。

软土具有低强度、高压缩性、低渗透性和明显的流变性等特点,这些特性使得在软土地区进行深基坑开挖时,支护结构的稳定性和安全性显得尤为重要。

深基坑支护的主要目的是确保在开挖过程中,基坑壁的稳定性和周围环境的安全。

支护结构的选择和设计必须考虑地质条件、基坑深度、地下水位、周边环境等多种因素。

在软土地区,支护结构的选择尤为重要,常见的支护结构包括钢板桩、地下连续墙、排桩、土钉墙等。

这些支护结构各有优缺点,需要根据具体情况进行选择。

钢板桩是一种轻便、灵活、可重复使用的支护结构,适用于软土地区。

但钢板桩的止水效果较差,对周围环境影响较大。

地下连续墙具有较好的止水效果和较高的承载能力,但造价较高,施工周期较长。

兰州市某地铁车站深基坑开挖支护三维有限元分析

兰州市某地铁车站深基坑开挖支护三维有限元分析
第 2 6卷 第 2期 2 O l 4年 4月
甘 肃 科 学 学 报
J o u r n a l o f Ga ns i ]S c i e n c e s

兰 州 市 某 地 铁 车 站 深 基 坑 开 挖 支 护 三 维 有 限 元 分 析
> 1 0 0
设计 软件 F - S P W 7 . O ” 计算 , 基坑 标 准段 钻 孔灌 注 桩
直径 1 2 0 0 mm, 间距 1 5 0 0 I T l m, 埋 深 约为 8 m, 桩 问
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 7 — 3 0
采用 1 0 0 mm 厚 网 喷 混 凝 土 , 桩 顶 设 置 混凝 土 冠 梁 ,
地铁 车站深 基坑 工 程是 一个 复杂 的综合 性 岩土 工程 , 施工过程 中基坑 内外土体应力 状态 的改变 不可 避免地引起 土体 的变 形l 】 。 ] , 而 数值 模 拟 已成 为研 究
深基坑 围护结构 变 形规 律 的重要 手 段 之一 l _ 4 ] . 由 于
构 形式 . 主体 长 度 2 0 8 . 8 1 m, 标 准段 宽 2 3 . 0 m, 总
董旭 光, 李 忠
( 兰州理工大学 土木工程学院 , 甘 肃 兰 州 7 3 0 0 5 0 )
摘 要 : 以 兰州市地 铁 1号 线 一 期 工程 五 里 铺 车站 深 基 坑 工 程 为 背 景 , 采 用 非 线性 有 限 元 软 件
Mi d a s G TS对地铁 车 站深基 坑 开挖过 程进 行 仿 真模 拟 , 研 究施 工 过 程 中“ 钻 孔 灌 注 桩 + 内支撑 ” 围 护结 构的 内力及 变形 、 周 围土 体的 沉降规 律及 范 围 , 桩 后 土 体 的 水平 位 移等 随基 坑 开挖 深 度 的 变化

深基坑土钉支护的有限元分析

深基坑土钉支护的有限元分析

土钉 支护是 一 种边 坡 原 位 土体 加 筋 技术 , 于 主 属 动支护技 术方 法[ 。 目前 , 1 ] 土钉 支 护 设 计还 没 有 一 个 统 一 的理 论方 法 , 目前 的诸 多 方 法 而 言 , 致 分 两 就 大 类: 一类 是极 限平 衡 法 , 类方 法 以稳定 性 分 析 ( 该 内部 稳定 、 外部 稳定 ) 控制设 计 , 它不 能详 细分 析变 形 。 来 但 另一类是 有限元 方 法 , 目前 采 用 有 限元 方 法 分 析 土钉 墙稳 定性 也很多 , 但归 纳起来 , 主要有 分离 式 和复 合式
施 工具有 较 高的应 用价值 。
关 键 词 : 钉 支 护 ; 理 单 元 ; 坑 ; 形 分 析 土 节 基 变
中图分类 号 : TU4 2 3
文献标 志码 : A
文章 编号 :0 6 3 9 2 0 ) 6 0 2 4 1 0 —7 2 (0 7 0 - 7 —0
Fi ie Elm e t Ana y i f Na lng S pp r n De p Fo n to t n t e n l s s o ii u o t i e u da i n Pis
20 0 7年 1 2月
深 基 坑 土 钉 支 护 的 有 限 元 分 析
薛新 华 , 张我 华
( 江 大 学 软 弱 土 与 环 境 土 工 教 育 部 重 点 实 验 室 , 江 浙 浙 杭 州 3 0 2 ) 10 7
摘 要 : 用 考 虑 转 动 自 由度 的 修 正 古 德 曼 节理 单 元 作 为 接 触 面 单 元 , 平 面 弯 曲钢 钉 单 元 和 考 虑 弹 塑 性 采 将
二维平 面应 变 问题 ; ) 2 土钉 处于 弹性受 力状 态 , 土体 为

深基坑支护设计影响因素的有限元分析 黄天一

深基坑支护设计影响因素的有限元分析 黄天一

深基坑支护设计影响因素的有限元分析黄天一摘要:改革开放之后我国经济水平持续增长,建筑行业也随之迅猛发展,社会各界于建筑方面的各项需求不断增加。

由于我国人口基数相对较大,随着城市化建设进程的不断深入,土地资源越发紧张,为了对此项问题进行缓解,建筑行业开始发展向上和向下的空间,因此高层建筑和地下空间开发规模及力度不断提升,随之而来的是深基坑支护方面要求的提高。

现阶段对深基坑变形情况进行有效控制,以及提升基坑工程的安全性和经济性是建筑领域面临的首要问题。

深基坑支护质量水平对建筑整体质量产生重要影响,而设计基坑支护结构变形是影响基坑变形的主要因素,因此本文就深基坑支护设计影响因素进行有限元分析,并通过实际案例进行相应说明。

关键词:深基坑支护设计影响因素有限元分析近些年来我国城市化进程迅猛发展,随之而来的是对建筑需求的日益增加。

建筑空间越发紧缺,土地资源也处于相对紧张的状态。

因此我国高层建筑如雨后春笋般发展,近几年来地下空间的合理利用也被高度重视。

目前来说各种用途的地下空间规模不断增加,如地下停车场、地下商场以及地下室等都是具体体现形式。

大规模兴建的高层建筑与地下工程必然存在大规模的深基坑工程,因此深基坑开发以及维护问题是现阶段建筑领域内关注的重点问题。

下面本文展开详细论述。

一、有限元分析法及深基坑支护设计概述二十世纪五十年代提出有限元分析法,经由半个世纪的发展有限元理论也不断进步,被越发广泛的应用于各个领域各个行业。

有限元分析代入深基坑支护设计就是首先对开挖影响范围的支护结构域土体等进行离散操作,将其进行多个网络格的划分。

将每一个网格看作是一个施工单元,将所有单元集合起来对原本支护结构域土体进行体现。

对每个单元进行平衡方程的建立,通过对数值模拟以及边界条件的利用进行有效计算,最终得出支护结构与土体内力及变形情况。

随着近些年来有限元法的不断进步,已然形成相对成熟的分析体系,连续介质有限元分析法与平面弹性地基梁法应用最为普遍,连续介质有限元分析法又包含平面分析法和三维分析法两种。

软土深基坑围护结构变形的三维有限元分析

软土深基坑围护结构变形的三维有限元分析
对于均质 各向同性的厚板 广义应力和广义应变之间的关系为
(4)
M x 1 3 Et µ [σ ˆ f ] = M y = 2 12 ( 1 − µ ) M 0 xy
µ 1
0 0 1− µ 0 2
X x ˆ ˆ ] X y = [ D f ][ε f X xy
2 基本原理
2.1 基本假定 (1) 围护墙体为有限长 两端及底部有一定边界约束条件的弹性板 (2) 开挖面以下土 体为厚层均匀各向同性体 (3) 支撑结构为有一定弹性刚度的弹簧
收稿日期 作者简介
1998-11-10 修订日期 高文华(1962) 男
1999-03-06 副教授 博士后 从事基坑工程 土与结构相互作用等方面的研究
∂θ x ∂ 2 w ∂ϕ x − − ( ) 2 − X x ∂x ∂x ∂x 2 ∂θ y ∂ w ∂ϕ y − −( 2 − ) X y ∂ y ∂ y ∂ y ˆ] = X xy = ∂θ [ε = 2 ∂ϕ ∂θ x y y − (2 ∂ w − ∂ϕ x − − ( + ) ) γ xz ∂x ∂y ∂ x ∂ y ∂ y ∂ x γ xz ϕx γ yz γ yz ϕy
(12)
当土体在应力边界和排水条件不变的前提下发生蠕变时
τ (t ) 保持不变 即 τ (t ) = τ 0
138




则式(12)变为
γ=
另一方面 由模型理论
t τ0 [1 + ∫ k (t )dt ] 0 G
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下 1 m 为 淤泥 质 土 .地 表 以下 1 ~ 8 为砂 土 . 8 以下 为基 6 64m 4m
都 乘 以一 个 很 小 的 数 , 当于 该 单 元 不 再 能 发 挥 作 用 。 而 “ 相 激
活 ” 元 . 是 让 已经 “ 死 ” 单 就 杀 的单 元恢 复 到 它 原 先 的 刚 度 和 质 量 . 时候 的单 元 既 没 有初 始 应 变 , 没 有 初 始 应 力 。 例 如 , 这 也 本 模 型 中 . 连 墙 的板 单 元 是 附 着 在 土 体 单 元 上 的 . 土 体 自重 地 在 沉 降 过 程 中 . 连 墙 被 “ 死” 对 土 体 自重 沉 降 完 全 没 有 影 响。 地 杀 . 而 在 沉 降 计 算 完 成后 , “ 则 激活 ” 地连 墙 单 元 。 始 发 挥 作 用 开 . 具 体 实现 步 骤 是 : l 建 立整 个 场 地 土 体 及 支 护 结 构 模 型 : 、 2 “ 死 ” 有 支护 结 构 单 元 。 施 加 重 力 荷 载 , 拟 土 体 、杀 所 并 模 在 自重 作 用 下 自由沉 降 : 3 “ 活” 、激 地连 墙 单 元 , 在 地 连 墙 两 侧 施 加 水压 力 . 拟 并 模 地 连墙 施 工 完 成 后 的情 况 : 4 逐 层 “ 死 ” 层 的 土 体 单 元 并 “ 活 ” 应 的 内 支 撑 单 杀 各 激 相
11 8O 19 7O 1o 90 10 90
2 0 20
3O OO 8O OO 100 50 30 0 00
2×1 0
O3 5 O3 O3 02 5
02 5
1 3 1 O 5 2
支 撑 结 构 和 土体 之 间 的共 同作 用 及 不 同 施 工 方 案 对 支 护 结 构
体共同作 用的施 工全过程三维有限元分析和 模拟是完全必要和必须的。 关键 词 : 共同作用, 基坑 工程, 三维 有限元 分析
1引 言
我 们 为 了考 虑 支 护 结 构 和 土 体 共 同 作 用 的 二 维 有 限元 分
析 也 被 广泛 采 用 但 是 . 于 大 型 结 构 . 对 由于 其 所 在 场 地 和 结构
旋 喷 桩 止水 帷 幕 . 来 降低 作 用 在 地 连 墙 上 的地 下 水 压 力 . 用 .由
于 该 基坑 工 程 尺 寸 大 . 护 结 构 空 间作 用 明显 . 工 周 期 长 . 支 施 环 境 复 杂 . 了 确 保 工 程 安 全 . 们 对 该 基 坑 进 行 了 考 虑 结 构 与 为 我 土 体 共 同作 用 的施 工 全 过 程 三 维 弹塑 性 有 限元 分 析 。
表 1土的 力学参数 、
土 层 编 号 土 体 自重 弹 性 模 量 泊 松 比 C(K a) P (K / ( P g m。) K a)
1 2 3 4

深 度( m)
5 9 2 7 3 0 + 2— 1 2 1 — 1 2 6 1 - 5 6 3 — 5 4 3 ~一 8
本 身 的 空 间作 用 显 著 . 二维 有 限元 分析 有 着 很 大 的局 限。同时 . 由于 基 坑 工 程 中开 挖 和 支 护 结 构 的 施 工 都 是 随 着 工 程 进 行 而 逐步进行的, 基坑 和 围护 结 构 是 一 个 随 时 间 而 不 断 变 化 的 时 变 系统 .考 虑 施 工过 程 对 工 程 影 响 也 是 完 全 必 要 的 本 文 结 合某 . 特 深 基坑 工 程 说 明该 方 法 的 具体 实现 步 骤 及 其 必要 性 。

岩. 各层 土体 的基 本 力 学 参 数 参 见 表 l 本 身 及 大 堤 的 安 全 , 为 对基 坑 的 变形 控 制 提 出 了严 格 要 求 同 时 由 于 该 基 坑 所 在 场 地 地 质 条 件 差 。 地 下 水 位 高 . 后 决 定 采 用 旋 喷 桩 帷 幕 止 水 , 筋 混 凝 土 地 下 最 钢 连 续墙 加 内支 撑 的基 坑 支 护体 系 地 下 连 续 墙 进 入 基 岩 深 度平 均 约 为 3 从 地 表 以 下 2 开 始 , 隔 4 设 置一 道 内 支撑 . m。 m 每 m 支 撑结构平面布置参见 图 1 . 地 下 连 续墙 外 2 m, 设 置 一 道 .在 3 又
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建 设 行 业 专 版
l 界 学
深基坑 支 护 结构 与 土体 共 同作 用 的 三维 有 限元分 析
口黎 民
摘 要 : 本文对深基坑进行 了施工全过程的三维有限元弹塑性 分析和模拟 , 并详细说 明了其具体实现 方法。 有
限 元 分 析 中 分 别 考 虑 了支 护 结 构 和 土体 之 间 的 相 互 作 用 问题 , 及 各 种 开 挖 方 案 、 以 降水 方 案 对 基 坑 变 形 的影 响 , 对各 种 关键 参 数 进 行 了参 数 敏 感 性 分 析和 讨论 。对 比 各 种 分析 结 果 , 并 考虑 共 同作 用和 不 考 虑共 同作 用基 坑 变形 相 差达 到 1 0倍 , 护 结 构 内 力相 差达 到 15倍 。 分 析 结 果 说 明 , 支 对于 这 类复 杂 工 程 , 行 考虑 结 构 与 土 进
2工程简介和计算模型
21工程 概 况 .
的影 响 . 们 使 用 了 A S S的单 元 “ 死 ” 能来 模 拟 土体 开 我 NY 生 功 挖 和 支 护 施 工 。所 谓 “ 死 ” 元 , 是 将 该 单 元 的 刚 度 和质 量 杀 单 就
某特深基坑设计尺 寸为 6 x 0 5m 9 5 x 0 基坑所在场地地表 以
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