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土钉支护结构是当前比较常用的基坑支护形式之一。它既具有所有支护结构的共性,也有它自身的特性,本文综合了下面四方面内容来模拟土钉支护基坑,通过计算表明因为考虑了多种因素的影响,比较正确地分析了土钉支护机理。 其一,施工力学问题。在结构施工过程中,随着施工进程的变化,结构的形状也在不断的发生变化,与此同时作用在结构上的外载也随之而改变。基坑工程中重要是开挖荷载的计算,本文采用Mana来计算开挖荷载,Mana法是根据有限元法思想,将被挖掉的所有单元高斯点处的应力通过应变矩阵等效到节点上求得,该方法是比较有效的。 其二,主动支护形式。土钉支护法,以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系的一部分。因此说土钉支护为为主动支护形式,这种支护方法具有传统支护形式所无法比拟的优点,值得在更大范围内推广使用。 其三,钉-土相互作用。由于土体与土钉的性质差异大,变形不一致,在二者的接触界面上常产生较大的剪应力,这种剪应力正是土体与土钉之间荷载传递的媒介,正确的研究分析接触面上的受力变形机理,剪切破坏的发展,荷载传递过程,并在计算中加以正确模拟是十分重要的。本文采用界面单元来模拟钉-土之间的相互作用,计算表明该单元能较好地模拟钉-土界面的作用实质。 其四,土钉支护边坡的稳定性验证。土钉支护的边坡需要验证其稳定性,本文采用当前比较流行的强度折减有限元进行了有土钉支护与无土钉支护边坡的稳定性分析,结果比较理想。