本文選題：樁基托換　切入點：文物建筑　出處：《東北大學》2013年碩士論文

【摘要】：對重要的既有建筑物下進行施工開挖,經常需要對樁基進行托換。特別針對保護歷史文物建筑,托換技術非常有效。由于托換工程的復雜性和歷史文物建筑的重要性,因此,在開挖地下通道中,對上部結構影響進行研究是非常重要的。首先,論文在研究樁基托換理論和計算方法的基礎上,以上部有保護建筑、下部有盾構隧道的沈陽站地下通道工程為背景,建立東站房框架結構的ANSYS三維模型,對其在施工中可能出現(xiàn)的整體縱向傾斜式、整體橫向傾斜式和“盆式”沉降的結構響應進行數(shù)值分析。驗算在正常使用狀態(tài)下結構的內力和變形,得出各構件在三種沉降方式下的受力狀況和變形規(guī)律。研究結果表明,在三種沉降形式下,框架柱主要受軸力,且邊柱普遍小于內柱；框架梁主要受剪力與彎矩,且二層梁普遍大于一層梁約15%�？v式沉降對橫梁影響較大,橫式沉降對縱梁影響較大,“盆式”沉降則對縱橫梁都產生較大內力�？v、橫式沉降下,梁、柱的變形均為線性,“盆式”則呈現(xiàn)非線性。同時,研究發(fā)現(xiàn)結構的極限沉降差與柱距大小有關,近似呈正比例關系。最終得出,結構在橫式、縱式和“盆式”沉降下的極限沉降差分別為118mm、69mm和23.5mm,均為受壓破壞。另外,對沉降數(shù)據(jù)進行分析,得出結構沉降的變化規(guī)律,實踐證明在通道開挖中利用樁基托換對文物建筑進行保護是可行、合理的。分析數(shù)據(jù)表明,施工第一階段(破除原地表和柱承臺)、第二階段(東側基坑開挖)、第三階段(站房下暗挖)和第四階段(截斷支撐樁)的沉降值分別占總沉降的35%、30%、25%和10%左右。破除原地表和柱承臺對結構擾動最大,在通道結構封閉成環(huán)后,截樁截斷支撐樁對結構的擾動并不大。最后,依據(jù)實測數(shù)據(jù)對框架結構進行內力分析,得出結構的內力變化規(guī)律,并對施工過程中結構的安全性做出評判。計算結果表明,各施工階段均滿足相關規(guī)范的要求,結構內力最大的部位位于沉降最大柱的相鄰框架柱及其對應的框架梁。在施工的四個施工階段中,該柱的軸力增幅約為8.2%、17.7%、38.9%和52.8%,該梁剪力分別約為自重下的1.6、3.6、6.9和9倍,彎矩分別約為自重下的1.5、4.2、6.6、9.8倍。
[Abstract]:In order to carry out construction and excavation under important existing buildings, pile foundations are often required to be underpinned. Especially for the protection of historical heritage buildings, the underpinning technology is very effective. Because of the complexity of the underpinning project and the importance of historical heritage buildings, therefore, In the excavation of underground passage, it is very important to study the influence of superstructure. Firstly, based on the research of pile foundation underpinning theory and calculation method, the above part has protected building. In the background of the underground passage project of Shenyang Station with shield tunneling in the lower part, the ANSYS three-dimensional model of the frame structure of the East Station House is established, and the overall longitudinal tilt type that may appear in the construction is analyzed. The structural response of the integral transverse inclined and "basin" settlement is numerically analyzed. The internal force and deformation of the structure under normal working conditions are checked, and the stress and deformation laws of each member under three settlement modes are obtained. The results show that, Under the three kinds of settlement forms, the frame column is mainly subjected to axial force, and the side column is generally smaller than the inner column, and the frame beam is mainly subjected to shear force and bending moment, and the two-story beam is generally larger than the one-story beam about 15. The horizontal settlement has a great influence on the longitudinal beam, while the "basin type" settlement has a greater internal force on the longitudinal and horizontal beam. Under the longitudinal and horizontal settlement, the deformation of the beam and column is linear, while the "basin type" is nonlinear. It is found that the ultimate settlement difference of the structure is related to the size of the column distance and is approximately proportional. Finally, the ultimate settlement difference of the structure under horizontal, longitudinal and "basin" settlement is 118mm / 69mm and 23.5mm respectively, which are all under compression damage. By analyzing the settlement data, the variation law of structural settlement is obtained, and the practice proves that it is feasible and reasonable to use pile foundation underpinning to protect the cultural relic building during the tunnel excavation. The settlement value of the first stage of construction (removing the surface and column cap, the second stage (excavation of foundation pit on the east side), the third stage (underground excavation of the station room) and the fourth stage (truncated supporting pile) accounted for about 3530% and 10% of the total settlement, respectively. Except in situ table and column cap, the disturbance to the structure is the biggest, After the tunnel structure is closed into a ring, the disturbance to the structure caused by the truncated pile supporting pile is not great. Finally, according to the measured data, the internal force of the frame structure is analyzed, and the law of the internal force variation of the structure is obtained. The calculation results show that each construction stage meets the requirements of relevant codes. The maximum internal force of the structure is located in the adjacent frame column with the largest settlement column and its corresponding frame beam. In the four construction stages of construction, the axial force increase of the column is about 8.2% and 52.8% respectively, and the shear force of the beam is about 1.63.66.9 and 9 times that of the deadweight, respectively. The bending moment is about 1.5U 4.2U 6.69.8times as high as that under deadweight.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU94;TU433

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本文編號：1671367