華潤紫云府二期B地塊邊坡東高南低,高差近10m,東邊基坑最大深度為16.2m,施工階段東邊采用排樁+可回收錨索進行基坑支護,使用階段利用主體結(jié)構(gòu)地下室作為11m高邊坡的永久性支撐。地下室施工完成后,隨著高邊坡側(cè)錨索的拆除,地下室將承受錨索拆除后支護排樁二次變形產(chǎn)生的推力。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時,將高邊坡側(cè)的土壓力作為靜力加載于地下室頂板上,不考慮主體結(jié)構(gòu)-土共同作用,然后按照多遇地震下的反應(yīng)譜法進行設(shè)計(簡稱常規(guī)設(shè)計)。對于這種方法設(shè)計的主體結(jié)構(gòu),其在罕遇地震作用下的抗震性能不明確,由于地下室與支護樁為一整體相連結(jié)構(gòu),彈塑性分析時采用了考慮與不考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用的兩種情況,本文主要研究內(nèi)容如下:(1)基坑?xùn)|側(cè)高邊坡采用排樁+預(yù)應(yīng)力可回收錨索支護,運用PLAXIS有限元軟件,采用增量法計算地下室頂板竣工、東側(cè)錨索拆除后建筑物地下室頂板上所受到的水平推力。(2)不考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用,將土壓力產(chǎn)生的力以靜載形式直接作用于地下室頂板上進行常規(guī)設(shè)計,然后對這種常規(guī)設(shè)計的結(jié)構(gòu)(頂板傳力體系)進行動力彈塑性分析。發(fā)現(xiàn)由于存在較大的土壓力作用,常規(guī)設(shè)計結(jié)構(gòu)Ry向柱鉸發(fā)生屈服的比例達到13~15%左右,并且其屈服比例接近梁鉸的屈服比例,不能很好的滿足“強柱弱梁”的抗震要求,同時地下室外墻的屈服比例也較高。(3)考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用,并對頂板傳力體系進行改進,提出了分別通過斜撐、剪力墻將邊坡傳來的力直接傳至地下室底板的兩種改進的傳力體系。由于在通用有限元軟件中將結(jié)構(gòu)單元和土單元進行整體彈塑性分析計算比較困難,采用簡化計算方法,將邊坡產(chǎn)生的推力作為靜力直接加載在地下室上,然后進行動力彈塑性分析,同時采用非線性彈簧模擬地下結(jié)構(gòu)與土體的共同作用。對頂板傳力體系和兩種改進的傳力體系計算結(jié)果進行對比分析,發(fā)現(xiàn)剪力墻傳力體系梁、柱鉸發(fā)生屈服的比例比其他兩種傳力體系低,其中柱鉸發(fā)生屈服的比例比另外兩種傳力體系降低了約2%~6%,抗震性能相對較好,最終采用該傳力體系作為上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。(4)不考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用,對最終采用的剪力墻傳力體系進行動力彈塑性分析,并與前面進行的考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用的結(jié)果對比,從整體數(shù)據(jù)來看,考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用情況的梁柱鉸發(fā)生屈服的比例比不考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用的情況有所降低,其中柱鉸屈服比例降低了2~3%,從東側(cè)框架對比結(jié)果來看,考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用情況的梁、柱鉸均未發(fā)生屈服,但不考慮結(jié)構(gòu)與土體共同作用時,梁、柱鉸均發(fā)生一定程度的屈服。并且考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用情況的底層層間位移角只有不考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用情況的一半左右,這說明在地震作用下,土體不但能阻止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形還能吸收結(jié)構(gòu)的部分動能,減少梁、柱鉸的屈服程度。因此,在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,考慮地下結(jié)構(gòu)與土體共同作用,其設(shè)計結(jié)果與實際情況更吻合,還能達到降低工程造價的目的。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU93
【部分圖文】：

由式(1.1)可知，靜止土壓力其值與計算點的位置有關(guān)系，其分布情況如下圖1.2(a)所示。每延米所受到的總的靜止土壓力的計算公式如下：(/)21200E K HkNm（1.2a）式中：H——擋土構(gòu)件的高度，合力的作用點在 H/3 處。假如擋土構(gòu)件后的土中存在地下水，那么在計算土壓力時，就必須要考慮水的影響，即水位線以下的土在計算時應(yīng)該采用該土的有效重度 ’，土壓力的分布規(guī)律如圖 1.2(b)所示。相應(yīng)的總的靜止土壓力 E0計算公式如下：20120220012121EKHKHHKH (1.2b)除此之外，還應(yīng)該把水壓力對墻體的作用考慮在內(nèi)，因此墻背上所受到的總水頭壓力等于

?笮?慕峁箍拐鴟治鎏峁└?詠?導(dǎo)實乃?酵屏ΑＭ?2.2 工程現(xiàn)場俯瞰圖2.2.2 工程地質(zhì)條件一、巖土層的結(jié)構(gòu)特性根據(jù)地勘報告的數(shù)據(jù)可知，場地上部覆蓋層表層為近期人工填土層 (Q4ml)，其下為第四系全新統(tǒng)粘性土(Q4)，下臥基巖為前震旦系變質(zhì)巖(Pt21)。本場地典型的工程地質(zhì)剖面圖如圖 2.3 所示。以下對各土層分別予以詳細地闡述:1、近期人工填土層(Q4ml)①雜填土：色澤很雜，稍濕~濕，土質(zhì)松散，壓縮性較高，主要為建筑垃圾及少量粘性土、千枚巖碎屑等組成，回填時間 2 年以內(nèi)；硬雜物直徑 3-30cm左右，含量約 15%，分布于場地范圍內(nèi)，層頂標(biāo)高 23.66~39.42 米

（f）錨索拆除后破壞云圖（安全系數(shù) 2.93）圖2.11 LM 剖面錨索拆除過程 PLAXS 分析圖根據(jù) PLAXIS 有限元對高邊坡側(cè)三個剖面的施工過程模擬結(jié)果可知，隨應(yīng)力錨索的拆除，支護樁將產(chǎn)生二次變形，相應(yīng)的抗力由地下室承擔(dān)。地所承受的水平推力計算結(jié)果如下表所示：表2.3 高邊坡側(cè)地下室頂板所受的水平推力值剖面號 J-K 剖面 K-L 剖面 L-M 剖面平推力（KN/m） 96.38 176.9 258.6并且根據(jù)計算結(jié)果可以看出，三個剖面開挖到坑底時的最大水平位移.25mm，滿足《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[59]規(guī)定的 30mm 的限值，并且下室施工完成，錨索拆除后，安全系數(shù)最小的為 2.4，滿足《建筑邊坡工程規(guī)范》[60]對永久邊坡的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)規(guī)定的 1.35 的限值。
【參考文獻】

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本文編號：2864725