车辆荷载作用下深基坑支护结构计算方法研究

论文摘要

在以往的深基坑支护结构设计中很少考虑到车辆荷载的影响。随着我国经济的发展,城市中的车辆越来越多,城市交通压力越来越大,并且车辆超载现象比较严重。在城市建设中越来越多的基坑工程常常处于密集的建筑物之间、交通要道处,车辆荷载的影响越来越大,应当引起我们的关注和重视。但是目前的基坑设计规程中并没有明确规定在设计中是否考虑基坑周围车辆荷载的影响,以及如何考虑这种影响。本文围绕车辆荷载作用下支护结构设计计算方法进行研究。重点探讨了车辆荷载下深基坑支护结构的设计计算方法、支护结构土压力计算和车辆荷载换算三方面问题,并对这三方面中的一些突出问题进行了分析。在分析比较了三种支护结构设计计算方法即经典方法、弹性地基梁法和有限元法的优缺点之后,本文得出弹性地基梁法在工程中是比较实用的计算方法,且能满足工程安全的需要。考虑到施工过程的影响,提出应用增量法进行计算。等代土层厚度法中破裂角为没有施加荷载时的角度,而施加上车辆荷载后破裂角必然发生变化。针对这一缺陷提出了新的等代土层厚度法,并具体介绍了该法的计算过程。本文在总结分析了国内在研究车辆荷载影响深度方面的试验得出考虑超载时车辆荷载影响深度在6-14m左右的结论。对基坑工程中车辆荷载影响深度的研究还没有大规模地展开,对此本文对今后的研究方向提出了一些建议。通过对一个工程实例的模拟和分析,验证了基坑周边车辆荷载对支护结构有一定影响,需要考虑其影响,同时也验证了车辆荷载的影响深度在6-14m的范围内的结论是合理的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 基坑工程概述
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 目前我国基坑工程的特点
• 1.1.3 基坑工程的主要内容
• 1.2 支护结构的类型以及设计计算方法
• 1.2.1 支护结构的类型
• 1.2.2 支护结构设计
• 1.3 本文研究的主要内容、研究思路和方法以及创新点
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究思路和方法
• 1.3.3 论文的创新点
• 2 土压力计算理论
• 2.1 概述
• 2.2 经典土压力理论
• 2.2.1 静止土压力计算
• 2.2.2 库仑土压力理论
• 2.2.3 朗肯土压力理论
• 2.3 基于Prandtl滑动面的土压力理论
• 2.4 本章小结
• 3 基坑支护结构内力和变形计算理论及方法
• 3.1 基坑支护结构内力分析方法概述
• 3.2 基坑支护结构土压力问题研究
• 3.2.1 基坑支护设计中经典土压力的缺陷
• 3.2.2 经典土压力的改进
• 3.2.3 支护结构与土体共同作用理论
• 3.3 深基坑支护结构计算的规范方法
• 3.3.1 嵌固深度的确定
• 3.3.2 弹性支点法
• 3.3.3 结构计算
• 3.4 考虑施工过程的增量计算法
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 增量法
• 3.5 本章小结
• 4 基坑周边车辆荷载作用特征研究
• 4.1 基坑周边车辆荷载研究
• 4.1.1 基坑周边车辆分析
• 4.1.2 车辆行走对基坑周边道面的作用
• 4.1.3 基坑周边车辆荷载的取值
• 4.2 车辆荷载作用下支护结构后土压力的计算
• 4.2.1 改进的等代土层厚度法
• 4.2.2 车辆动荷载的换算
• 4.2.3 对车辆荷载取值的讨论
• 4.3 车辆荷载下影响深度问题探讨
• 4.3.1 基于地基和路基沉降计算深度而提出的车辆荷载影响深度问题
• 4.3.2 车辆荷载影响深度问题研究概述
• 4.3.3 今后研究的方向
• 4.4 本章小结
• 5 工程实例的模拟与分析
• 5.1 工程实例介绍
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 工程地质条件
• 5.1.3 地下水情况
• 5.1.4 本工程基坑支护方案
• 5.2 工程实例模拟与分析
• 5.2.1 工程采用的支护形式
• 5.2.2 不考虑车辆荷载和考虑车辆荷载的对比分析
• 5.2.3 车辆荷载不同换算情况下的对比分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读硕士期间发表论文