開挖地下通道對(duì)上部文物建筑結(jié)構(gòu)影響的研究.pdf

1、對(duì)重要的既有建筑物下進(jìn)行施工開挖，經(jīng)常需要對(duì)樁基進(jìn)行托換。特別針對(duì)保護(hù)歷史文物建筑，托換技術(shù)非常有效。由于托換工程的復(fù)雜性和歷史文物建筑的重要性，因此，在開挖地下通道中，對(duì)上部結(jié)構(gòu)影響進(jìn)行研究是非常重要的。
　　首先，論文在研究樁基托換理論和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，以上部有保護(hù)建筑、下部有盾構(gòu)隧道的沈陽(yáng)站地下通道工程為背景，建立東站房框架結(jié)構(gòu)的ANSYS三維模型，對(duì)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(jié)構(gòu)響

2、應(yīng)進(jìn)行數(shù)值分析。驗(yàn)算在正常使用狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，得出各構(gòu)件在三種沉降方式下的受力狀況和變形規(guī)律。研究結(jié)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(nèi)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％。縱式沉降對(duì)橫梁影響較大，模式沉降對(duì)縱梁影響較大，“盆式”沉降則對(duì)縱橫梁都產(chǎn)生較大內(nèi)力。縱、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(shí)，研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的極限沉降差與柱距大小有關(guān)，近似呈正

3、比例關(guān)系。最終得出，結(jié)構(gòu)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(duì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)構(gòu)沉降的變化規(guī)律，實(shí)踐證明在通道開挖中利用樁基托換對(duì)文物建筑進(jìn)行保護(hù)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(tái)）、第二階段（東側(cè)基坑開挖）、第三階段（站房下暗挖）和第四階段（截?cái)嘀螛叮┑某两抵捣謩e占總沉降的35％、30％、25％和10％左右。破除原地表和

4、柱承臺(tái)對(duì)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)最大，在通道結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)后，截樁截?cái)嘀螛秾?duì)結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)并不大。
　　最后，依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析，得出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化規(guī)律，并對(duì)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的安全性做出評(píng)判。計(jì)算結(jié)果表明，各施工階段均滿足相關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)內(nèi)力最大的部位位于沉降最大柱的相鄰框架柱及其對(duì)應(yīng)的框架梁。在施工的四個(gè)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