土釘墻支護體系基于穩(wěn)定性與變形研究及三維有限元分析.pdf

1、土釘墻是深基坑工程中常用的支護型式，土釘墻的穩(wěn)定性與位移研究是深基坑工程中十分迫切需要解決的問題。分析土釘支護體系穩(wěn)定性與開挖性狀的關系，并在此基礎上對土釘支護結構進行三維有限元模擬得出穩(wěn)定性與位移的關系，對深基坑支護工程的設計與施工有很好的理論與實踐意義。 本論文對土釘墻支護深基坑工程的穩(wěn)定性和變形的國內外研究現狀作了概述。研究實際開挖過程中穩(wěn)定性與開挖性狀的變化規(guī)律，應用ANSYS對土釘支護體系進行三維彈塑性有限元模擬分析，

2、為土釘支護的設計和監(jiān)測提供了理論依據，對土釘支護的設計與監(jiān)測具有實用價值。 本論文首先對土釘墻支護體系穩(wěn)定性的理論計算方法進行研究分析，對青島地區(qū)土釘墻支護工程實例進行設計和穩(wěn)定性驗算，分析了支護體系穩(wěn)定性隨開挖邊坡傾角變化的規(guī)律。著重對土釘支護體系三維有限元模擬分析的理論基礎作了詳述，并在此基礎上采用 Drucker-Prager 理想彈塑性本構關系模型，利用ANSYS軟件對正常和垂直開挖兩種狀態(tài)下工程實例進行了三維彈塑性有限

3、元模擬分析。對土釘墻支護工程頂端側向位移進行試驗監(jiān)測，通過計算分析結果與實測結果的比較，得出了基坑開挖過程中土釘支護結構側向位移分布規(guī)律，從而預測保證基坑工程在穩(wěn)定性滿足要求的條件下土釘支護體系實際的頂端最大位移。 通過分析、對比的得出以下主要結論：(1)通過分析穩(wěn)定性隨開挖邊坡傾角的變化規(guī)律，得出土釘墻各開挖工況穩(wěn)定安全系數均達到最小時的開挖狀態(tài)為垂直開挖。(2) 建立土與土釘分離式三維模型，釘與土之間加入接觸面單元，能較好地