本文關鍵詞：鋼支撐預加軸力對基坑形變影響分析及其優(yōu)化設計

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【摘要】：深基坑工程的安全問題一直以來都是困擾基坑施工技術發(fā)展的一大障礙。以往的工程經(jīng)驗表明,合理地施加鋼支撐預加軸力能夠經(jīng)濟有效地控制基坑形變,改善基坑安全。本文以北京地鐵溫陽路站基坑工程為依托,參考實測基坑形變監(jiān)測數(shù)據(jù),通過FLAC3D模擬給出了該工程的預加軸力最優(yōu)化取值,并在此基礎上借鑒前人研究成果,通過進一步的分析,提出了預加軸力的施加是為了平衡側向靜土壓力的理論。在此理論基礎上推導出了鋼支撐預加軸力最優(yōu)值的計算公式和鋼支撐水平間距最優(yōu)值的計算公式。通過模擬計算和對比分析,得出了本工程鋼支撐預加軸力的最優(yōu)化設計值:一層鋼支撐預加軸力取712KN,二層鋼支撐預加軸力取1417KN,三層鋼支撐預加軸力取1913KN。提出了預加軸力的施加是為了平衡側向靜土壓力,并以此為理論基礎推導出鋼支撐預加軸力最優(yōu)化設計值的計算公式N=(γh~2)/2D。由于我國《建筑基坑支護技術規(guī)范(JGJ120—2012)》中規(guī)定支撐預加軸力取支撐軸向壓力標準值的0.5～0.8倍。也就是說,在支撐結構為標準鋼管構件時,預加軸力實際上不用計算,只需按規(guī)范取0.5～0.8倍的軸向壓力標準值即可,因此進一步推導給出了符合我國國情的鋼支撐水平間距最優(yōu)化設計公式D=(2(0.5～0.8)N_b)/(γh~2)。初步驗證了按照土壓平衡理論設計鋼支撐預加軸力和預加軸力最優(yōu)化設計值公式的正確性、適用性,為基坑工程預加軸力設計提供了一條有效的思路,為基坑支護理論的發(fā)展進行了有意義的探討。
【關鍵詞】：深基坑形變 鋼支撐預加軸力 最優(yōu)化設計 FLAC3D數(shù)值模擬
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU473
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 選題背景和意義9-10
• 1.1.1 選題背景9-10
• 1.1.2 選題意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要工作13-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.2 研究目的和方法14
• 1.3.3 研究技術路線14-16
• 第2章 基坑形變監(jiān)測技術16-29
• 2.1 監(jiān)測的目的和必要性16-17
• 2.1.1 監(jiān)測的目的16
• 2.1.2 監(jiān)測的必要性16-17
• 2.2 垂直位移監(jiān)測17-22
• 2.2.1 垂直位移觀測方法及儀器17-18
• 2.2.2 數(shù)據(jù)處理及分析18-20
• 2.2.3 基點、測點布置原則20-22
• 2.3 樁體水平位移監(jiān)測22-25
• 2.3.1 樁體水平位移觀測方法及儀器22-23
• 2.3.2 數(shù)據(jù)處理及分析23-24
• 2.3.3 測點布置原則24-25
• 2.4 鋼支撐軸力監(jiān)測25-29
• 2.4.1 鋼支撐架設方法25-26
• 2.4.2 鋼支撐預加軸力施加方法26-27
• 2.4.3 鋼支撐軸力觀測方法及儀器27-28
• 2.4.4 數(shù)據(jù)處理及分析28-29
• 第3章 工程介紹29-37
• 3.1 工程概況29-31
• 3.2 工程地質(zhì)條件31-34
• 3.3 水文地質(zhì)條件34-35
• 3.4 圍護結構設計35-36
• 3.5 監(jiān)測項目及控制值36-37
• 第4章 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析37-43
• 4.1 地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析37-38
• 4.2 樁體水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析38-40
• 4.3 樁頂垂直位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析40-41
• 4.4 鋼支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)分析41-43
• 第5章 預加軸力對基坑形變影響分析43-63
• 5.1 FLAC3D軟件簡介43
• 5.2 建立基坑開挖支護模型43-46
• 5.3 模型可靠性驗證46-51
• 5.3.1 樁體水平位移驗證46-48
• 5.3.2 樁頂垂直位移驗證48-50
• 5.3.3 鋼支撐軸力驗證50-51
• 5.4 預加軸力對基坑形變影響分析51-62
• 5.4.1 不同預加軸力下樁體水平位移對比分析51-59
• 5.4.2 不同預加軸力下鋼支撐軸力對比分析59-62
• 5.5 本章小結62-63
• 第6章 鋼支撐預加軸力優(yōu)化設計63-69
• 6.1 本工程預加軸力優(yōu)化設計63-65
• 6.2 預加軸力優(yōu)化設計探討65-69
• 第7章 結論與展望69-71
• 7.1 研究結論69-70
• 7.2 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75

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本文編號：1120692