天津塘沽某深基坑支护结构内力及影响因素数值模拟分析

论文摘要

本文针对天津塘沽响螺湾商务区15#地的深基坑工程实例,利用大型通用结构计算软件ANSYS,对基坑开挖过程中支护结构体系的内力情况进行有限元数值模拟,并分析了支护体系设计参数的改变对其内力的影响。具体的内容及主要工作有以下几点:1.结合深基坑工程实例,利用ANSYS软件建立平面有限元模型。对基坑开挖过程进行模拟,得到支护体系内力的大小,并分析了开挖时内力的变化情况。根据实际配筋,并参考规范中相关计算公式,计算支护结构的实际承载能力,通过与模拟分析得到的内力进行对比来校核强度,并验证了模拟分析的准确性。2.通过改变实际工程中围护桩及支撑的设计参数,并采用数值模拟的方法,计算分析此时支护体系内力的变化趋势并分析原因,利用分析总结的结论并结合本工程的实际设计情况,提出自己的相关建议,供类似工程参考。3.通过计算发现,本工程围护桩桩身受剪钢筋的配置偏于安全,在数值分析的基础上,给出较为合理的优化建议,绘制了支撑及圈梁内力监测点的布置图,为日后工程施工监测提供相关依据。4.本文所述数值模拟方法及在整个分析过程中分析总结的一些有益的结论,对本工程及类似工程的设计、施工以及治理方案的制定可起到一定的借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 基坑工程的发展现状及特点
• 1.2 深基坑支护结构类型
• 1.3 深基坑支护结构选型的基本原则
• 1.4 本论文的意义及主要工作
• 1.4.1 本论文的意义
• 1.4.2 本论文的主要工作
• 第二章 深基坑支护体系分析的相关理论
• 2.1 经典土压力理论
• 2.2 深基坑支护体系的内力分析方法
• 2.2.1 深基坑支护体系内力分析的古典方法
• 2.2.2 深基坑支护结构内力分析的解析方法
• 2.2.3 深基坑支护结构内力分析的有限元法
• 第三章 深基坑开挖及支护的数值模拟
• 3.1 有限元分析方法综述
• 3.2 ANSYS 有限元程序简介
• 3.2.1 ANSYS 单元生死
• 3.2.2 桩与土的接触问题
• 3.3 土的本构模型
• 3.3.1 土的弹性模型
• 3.3.2 土的弹塑性模型
• 第四章 深基坑工程有限元数值模拟实例分析
• 4.1 工程概况
• 4.1.1 工程简介
• 4.1.2 工程地质及水文条件
• 4.1.3 基坑支护体系方案
• 4.2 基坑分步开挖的分析模型
• 4.2.1 几何模型与有限元模型
• 4.2.2 钢筋混凝土支撑结构分析方法
• 4.2.3 施工工况及模拟步骤
• 4.3 有限元数值模拟结果分析
• 4.3.1 桩身弯矩分析
• 4.3.2 桩身剪力分析
• 4.3.3 支撑体系的内力分析
• 第五章 支护结构内力的影响因素分析
• 5.1 围护桩设计参数的影响分析
• 5.2 支撑设计参数的影响分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢