深基坑开挖及支护结构的数值模拟分析

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近几年来,随着高层建筑不断的出现及地下空间逐渐被利用,因此基坑工程的规模向着更深更大的方向发展。基坑开挖的过程中,不仅要考虑其自身的安全稳定性还要考虑对周围建筑物的影响。深基坑边坡的稳定性对地下基础工程施工至关重要,因此在受外力、土压及其其它因素作用下,就需要设计支护结构来确保基坑边坡的安全稳定性。同时也介绍了支护结构的类型及其在施工过程中的安全注意事项和国内外对其研究理论。本文首先讲力学的分析原理,这样为以后支护结构受力计算奠定了理论基础。同时也介绍了有限元软的常用术语及其解决实际问题的基本思路,有限元软件Midas在深基坑工程中的应用。其次用不同的方法来分析同一工程的基坑边坡的稳定性,并与几种传统做出相应的比较,最后得出解析法具有好多的优点但其需要较强的理论基础,因此常采用解析法来分析实际工程基坑边坡的安全稳定性。在用解析法解决实际工程问题时可以通过计算边坡开挖的极限深度、极限坡角和安全稳定性系数三个解析法公式来判断基坑边坡是否处于安全稳定性状态。基坑的支护结构选用双道支撑,利用有限元软件Midas对基坑工程进行建模,在基坑两侧施加多种不对称荷载作用及下,来分析基坑支护结构产生的水平位移和内力的分布规律但最大水平位移都是发生在桩的顶部,通过计算出的内力又对部分构件进行了配筋计算。然后再以应力状态参数的不同取值进行数值模拟,得到取不同的应力参数时,基坑支护结构的水平位移相差非常小,基本可忽略不计。通过在不同情况下软件模拟的数值进行分析,最后得出一系列有用的结论,可以为以后类似工程提供参考。
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