沉井结构侧壁土压力分布研究

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沉井施工法是深基础施工中经常采用的施工方法之一,具有施工简单,速度快,安全可靠,占地面积小,挖土量少,对邻近建筑物影响比较小等优点。目前国内在沉井结构设计与施工方面积累了丰富的经验,沉井的平面尺寸和下沉深度已达到相当的规模。现代化城市的市政建设中涉及到越来越多的沉井问题,其深度和尺寸也在不断加大。但是近年来沉井施工过程中屡屡发生工程事故,如沉井歪斜、突沉、管涌,井下工程桩倾斜、断裂,以及沉井封底后继续下沉等,分析其原因主要是对周围土体对沉井结构的影响认识不够、施工措施不到位、设计上结构布置不合理等。因此对沉井与周围土体的共同作用时应力状态分析以及对其合理施工手段的研究有着实际意义。本文主要对沉井侧壁土压力分布规律进行研究。首先对现有主要的土压力计算理论进行了概述,并以此为基础引入沉井的侧壁土压力计算问题,分析了沉井土压力在计算中存在的问题和不足,然后运用ABAQUS非线性有限元分析软件建立沉井和周围土体共同作用的仿真模型,用计算机数值分析结果和实测结果对比分析,取得了较好的一致性,较为合理的解决了沉井与周边土体共同作用的建模问题,并以此模型为基础开展了对沉井侧壁土压力的深入分析和探讨。运用已经建立的有限元模型,分别模拟了不同土性和井壁刚度条件下沉井的侧壁土压力的分布情况,得出了土压力分布是非线性的并且会随着土性和井壁刚度的不同而变化的结论。最后,运用本文沉井侧壁土压力的分析结论与以往的挡土结构的土压力研究结论进行了比较,得出沉井的土压力呈空间非线性分布的结论。
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