基于MIDAS/GTS的深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬與優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-24 20:24
隨著基坑向著更深、更寬方向發(fā)展,專家學(xué)者們對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究也逐漸由強(qiáng)度控制向變形控制方向轉(zhuǎn)變。在眾多基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中,樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)憑借造價(jià)低、施工方便和支護(hù)效果好等特點(diǎn)已成為最常用的基坑支護(hù)形式之一。盡管如此,目前對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究仍然存在一些不完善的地方,諸如樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取和優(yōu)化等問(wèn)題還需更進(jìn)一步地探討與解決。針對(duì)上述樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題,本文以邯鄲某深基坑工程為背景,根據(jù)周邊環(huán)境與地質(zhì)情況,利用MIDAS/GTS軟件建立數(shù)值模型,模擬基坑的開挖。同時(shí),整理現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),將監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證該數(shù)值模型在本基坑工程上的合理性;通過(guò)改變彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角和泊松比四種土體參數(shù)的取值,并分別建立模型,對(duì)比分析四種土體參數(shù)對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響性大小;最后,通過(guò)數(shù)值模擬來(lái)研究分析排樁直徑、排樁間距、錨索預(yù)應(yīng)力、錨索傾角和錨索長(zhǎng)度五個(gè)參數(shù)對(duì)基坑變形的影響,并利用正交試驗(yàn)對(duì)這幾種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,找到本基坑的最優(yōu)支護(hù)方案。本文主要研究?jī)?nèi)容:(1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)幾種基本土壓力理論(庫(kù)侖土壓力理論、朗肯土壓力理論)進(jìn)行歸納總結(jié);簡(jiǎn)要介紹樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的三種...
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
南寧深基坑坍塌事故Fig.1-1DeepfoundationpitcollapseinNanning
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文6值模型,分析彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角和泊松比四個(gè)土體參數(shù)對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響性大小,最后對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的諸多參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。主要內(nèi)容如下:(1)整理歸納現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析得出冠梁頂部水平位移和支護(hù)排樁水平位移沿深度方向的變化規(guī)律。(2)借助MIDAS/GTS軟件創(chuàng)建數(shù)值模型,對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果,驗(yàn)證數(shù)值模型的合理性;通過(guò)改變土體彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角和泊松比四個(gè)物理力學(xué)參數(shù),分析其對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響性大校(3)通過(guò)改變所建模型的支護(hù)排樁參數(shù)(排樁直徑、排樁間距)和錨索參數(shù)(錨索預(yù)應(yīng)力大孝錨索傾角、錨索長(zhǎng)度),研究分析基坑的變形性狀,并利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法對(duì)上述多種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,找出本工程的最優(yōu)支護(hù)方案。1.3.2技術(shù)路線根據(jù)所要研究的內(nèi)容和預(yù)采用的研究方法,繪制出本文的技術(shù)路線圖,如圖1-2所示。圖1-2技術(shù)路線圖Fig.1-2Technicalroute
第2章樁錨支護(hù)體系基本理論7第2章樁錨支護(hù)體系基本理論2.1樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成樁錨支護(hù)是一種被廣泛使用的深基坑支護(hù)形式,它通過(guò)支護(hù)樁和錨桿的相互作用來(lái)達(dá)到基坑支護(hù)的目的,即樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)借助支護(hù)樁的阻力和錨桿的錨固力來(lái)阻擋基坑外側(cè)的土壓力[30]。其中,樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支護(hù)樁、錨桿(索)、腰梁和冠梁等幾部分,如圖2-1所示,為樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2-1樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1Pile-anchorsupportstructuredrawing2.2土壓力計(jì)算理論一般情況下,土壓力指墻后填土在自身重力或外部荷載的作用下對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力[31],它的計(jì)算比較復(fù)雜,受土體性質(zhì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、擋土墻形式等多種因素影響。本小節(jié)主要介紹總結(jié)靜止土壓力、朗肯土壓力和庫(kù)侖土壓力的一些基本理論。2.2.1靜止土壓力理論靜止土壓力是土體的水平自重應(yīng)力,按自重應(yīng)力求解方法計(jì)算即可[32]。土體在擋土墻上的靜止土壓力為(kN/m):20012EKH(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加筋土擋土墻主動(dòng)土壓力計(jì)算方法研究[J]. 李繼蘭,陳耀章. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]某深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)值分析[J]. 丁學(xué)武,楊永康. 工程與建設(shè). 2019(04)
[3]城市地下綜合管廊基坑監(jiān)測(cè)分析[J]. 黃僑文,李淦泉,張傲. 廣州建筑. 2019(04)
[4]地基沉降計(jì)算的困難與突破[J]. 楊光華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的土體參數(shù)敏感性分析[J]. 楊軍朝. 山西交通科技. 2019(03)
[6]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體之間協(xié)同作用[J]. 周勇,朱亞薇. 巖土力學(xué). 2018(09)
[7]一種新型結(jié)構(gòu)性土三維本構(gòu)模型[J]. 邢國(guó)起,肖洪天,李大勇. 水利水電技術(shù). 2017(06)
[8]樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化有限元分析[J]. 劉萍. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[9]中心島法在超大軟土深基坑中的工程應(yīng)用[J]. 劉超,徐左屏,梁振寧. 土工基礎(chǔ). 2016(03)
[10]基于MATLAB的樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化的力學(xué)模擬分析[J]. 劉子巍. 價(jià)值工程. 2016(05)
碩士論文
[1]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)坑角效應(yīng)數(shù)值模擬與優(yōu)化[D]. 張輝.河北工程大學(xué) 2018
[2]考慮空間效應(yīng)時(shí)基坑樁錨支護(hù)變形研究[D]. 高宣.河北工程大學(xué) 2018
[3]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及穩(wěn)定性研究[D]. 蘇天濤.蘭州理工大學(xué) 2018
[4]樁錨支護(hù)深基坑整體穩(wěn)定性研究[D]. 魏東波.河北工程大學(xué) 2017
[5]基于ABAQUS的基坑樁錨支護(hù)模擬分析[D]. 張明.河北工程大學(xué) 2017
[6]基于MIDAS的樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邱紹偉.安徽建筑大學(xué) 2017
[7]深基坑“支—圍護(hù)單一墻”順作法施工過(guò)程中力學(xué)響應(yīng)的數(shù)值分析[D]. 程龍.山東建筑大學(xué) 2017
[8]地鐵車站明挖深基坑穩(wěn)定性及變形控制研究[D]. 鄭強(qiáng)華.重慶大學(xué) 2016
[9]昔格達(dá)土質(zhì)邊坡錨桿錨固機(jī)理研究與應(yīng)用[D]. 王偉.西華大學(xué) 2015
[10]某樁錨支護(hù)深基坑三維有限元模擬及性狀分析[D]. 王仁杰.南華大學(xué) 2013
本文編號(hào):3301366
【文章來(lái)源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
南寧深基坑坍塌事故Fig.1-1DeepfoundationpitcollapseinNanning
河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文6值模型,分析彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角和泊松比四個(gè)土體參數(shù)對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響性大小,最后對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的諸多參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。主要內(nèi)容如下:(1)整理歸納現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析得出冠梁頂部水平位移和支護(hù)排樁水平位移沿深度方向的變化規(guī)律。(2)借助MIDAS/GTS軟件創(chuàng)建數(shù)值模型,對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果,驗(yàn)證數(shù)值模型的合理性;通過(guò)改變土體彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角和泊松比四個(gè)物理力學(xué)參數(shù),分析其對(duì)樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響性大校(3)通過(guò)改變所建模型的支護(hù)排樁參數(shù)(排樁直徑、排樁間距)和錨索參數(shù)(錨索預(yù)應(yīng)力大孝錨索傾角、錨索長(zhǎng)度),研究分析基坑的變形性狀,并利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法對(duì)上述多種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,找出本工程的最優(yōu)支護(hù)方案。1.3.2技術(shù)路線根據(jù)所要研究的內(nèi)容和預(yù)采用的研究方法,繪制出本文的技術(shù)路線圖,如圖1-2所示。圖1-2技術(shù)路線圖Fig.1-2Technicalroute
第2章樁錨支護(hù)體系基本理論7第2章樁錨支護(hù)體系基本理論2.1樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成樁錨支護(hù)是一種被廣泛使用的深基坑支護(hù)形式,它通過(guò)支護(hù)樁和錨桿的相互作用來(lái)達(dá)到基坑支護(hù)的目的,即樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)借助支護(hù)樁的阻力和錨桿的錨固力來(lái)阻擋基坑外側(cè)的土壓力[30]。其中,樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支護(hù)樁、錨桿(索)、腰梁和冠梁等幾部分,如圖2-1所示,為樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2-1樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1Pile-anchorsupportstructuredrawing2.2土壓力計(jì)算理論一般情況下,土壓力指墻后填土在自身重力或外部荷載的作用下對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力[31],它的計(jì)算比較復(fù)雜,受土體性質(zhì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、擋土墻形式等多種因素影響。本小節(jié)主要介紹總結(jié)靜止土壓力、朗肯土壓力和庫(kù)侖土壓力的一些基本理論。2.2.1靜止土壓力理論靜止土壓力是土體的水平自重應(yīng)力,按自重應(yīng)力求解方法計(jì)算即可[32]。土體在擋土墻上的靜止土壓力為(kN/m):20012EKH(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加筋土擋土墻主動(dòng)土壓力計(jì)算方法研究[J]. 李繼蘭,陳耀章. 湖南交通科技. 2019(03)
[2]某深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)值分析[J]. 丁學(xué)武,楊永康. 工程與建設(shè). 2019(04)
[3]城市地下綜合管廊基坑監(jiān)測(cè)分析[J]. 黃僑文,李淦泉,張傲. 廣州建筑. 2019(04)
[4]地基沉降計(jì)算的困難與突破[J]. 楊光華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的土體參數(shù)敏感性分析[J]. 楊軍朝. 山西交通科技. 2019(03)
[6]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體之間協(xié)同作用[J]. 周勇,朱亞薇. 巖土力學(xué). 2018(09)
[7]一種新型結(jié)構(gòu)性土三維本構(gòu)模型[J]. 邢國(guó)起,肖洪天,李大勇. 水利水電技術(shù). 2017(06)
[8]樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化有限元分析[J]. 劉萍. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[9]中心島法在超大軟土深基坑中的工程應(yīng)用[J]. 劉超,徐左屏,梁振寧. 土工基礎(chǔ). 2016(03)
[10]基于MATLAB的樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化的力學(xué)模擬分析[J]. 劉子巍. 價(jià)值工程. 2016(05)
碩士論文
[1]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)坑角效應(yīng)數(shù)值模擬與優(yōu)化[D]. 張輝.河北工程大學(xué) 2018
[2]考慮空間效應(yīng)時(shí)基坑樁錨支護(hù)變形研究[D]. 高宣.河北工程大學(xué) 2018
[3]深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及穩(wěn)定性研究[D]. 蘇天濤.蘭州理工大學(xué) 2018
[4]樁錨支護(hù)深基坑整體穩(wěn)定性研究[D]. 魏東波.河北工程大學(xué) 2017
[5]基于ABAQUS的基坑樁錨支護(hù)模擬分析[D]. 張明.河北工程大學(xué) 2017
[6]基于MIDAS的樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邱紹偉.安徽建筑大學(xué) 2017
[7]深基坑“支—圍護(hù)單一墻”順作法施工過(guò)程中力學(xué)響應(yīng)的數(shù)值分析[D]. 程龍.山東建筑大學(xué) 2017
[8]地鐵車站明挖深基坑穩(wěn)定性及變形控制研究[D]. 鄭強(qiáng)華.重慶大學(xué) 2016
[9]昔格達(dá)土質(zhì)邊坡錨桿錨固機(jī)理研究與應(yīng)用[D]. 王偉.西華大學(xué) 2015
[10]某樁錨支護(hù)深基坑三維有限元模擬及性狀分析[D]. 王仁杰.南華大學(xué) 2013
本文編號(hào):3301366
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