排樁支護(hù)基坑的擬三維分析方法研究.pdf

1、隨著我國城市新增建設(shè)和公用事業(yè)用地的日趨緊張，合理開發(fā)地下空間成為必然選擇，進(jìn)而導(dǎo)致深基坑工程的數(shù)量和規(guī)模亦隨之增加，由此同時(shí)，基坑工程開挖的危險(xiǎn)性越來越大，鑒于造成基坑工程事故最普遍的原因是由于支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不當(dāng)，因此采用較為合理的排樁支護(hù)基坑設(shè)計(jì)計(jì)算方法顯得尤為重要。在目前較為普遍采用排樁支護(hù)基坑平面彈性地基梁法設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上，且能夠同時(shí)考慮開挖過程、各支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用的前提下，提出一種更為合理的擬三維分析方法，無疑具有更重要的實(shí)

2、用價(jià)值。
　　 本文首先將水平面上近似為矩形的排樁圍護(hù)基坑的整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)面離散為4個(gè)各自獨(dú)立的支護(hù)面，然后以某一支護(hù)面上的任意一根樁為研究對(duì)象，針對(duì)不同開挖階段及支撐設(shè)置情況，建立其受力平衡方程和位移協(xié)調(diào)方程;再通過圈梁、腰梁的協(xié)調(diào)作用，將研究對(duì)象擴(kuò)大到整個(gè)支護(hù)面，推導(dǎo)出擬三維條件下能夠同時(shí)考慮丌挖過程、支撐設(shè)置以及樁-土-圈梁-腰梁共同作用的支護(hù)面位移和受力方程組，利用FORTRAN語言編制的程序求解，得到各開挖階段圈梁、腰梁

3、和樁身任一截面的內(nèi)力、水平位移以及各道支撐的支撐力。論文取得的主要成果為:
　　 1.在擬三維條件下，推導(dǎo)出了能夠同時(shí)考慮開挖過程、支撐設(shè)置以及樁-土-圈梁-腰梁共同作用的支護(hù)面位移和受力方程組。通過聯(lián)立求解該方程組，能夠計(jì)算所有樁、圈梁、腰梁以及支撐的內(nèi)力和變形。
　　 2.提出的擬三維分析法比較合理的考慮了支護(hù)樁、圈梁、腰梁和內(nèi)支撐的相互作用和支護(hù)效應(yīng)，包括支護(hù)樁的水平支撐和抗彎效應(yīng)，圈梁、腰梁的抗彎、抗剪和抗扭效應(yīng)

4、，內(nèi)支撐的抗壓效應(yīng)。
　　 3.本文分析方法通過算例1的結(jié)果表明，編制的程序能夠便捷的計(jì)算出各支護(hù)結(jié)構(gòu)較為理想的內(nèi)力與變形，并通過與文獻(xiàn)[39]方法對(duì)各樁頂水平力計(jì)算值、部分樁身彎矩、圈梁的計(jì)算位移和實(shí)測位移對(duì)比分析，結(jié)果表明了這兩種方法計(jì)算出的結(jié)果能夠較好吻合，驗(yàn)證本文方法的合理與可行性。
　　 4.通過對(duì)算例2的結(jié)果表明，本文方法能夠同時(shí)應(yīng)用于計(jì)算考慮開挖工況、多道支撐、各支護(hù)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形，并通