灌注桩加砼内支撑基坑支护结构截面设计分析

为研究影响灌注桩加混凝土内支撑基坑支护工程中,支护结构截面尺寸的选取问题,采用弹性地基梁法结合增量法,以南京某软土基坑工程为例,建立了计算模型,分析在多种支护桩直径和内支撑截面宽度组合情况下,支护结构水平位移、结构内力及地面沉降的变化情况。结果表明:对于增大支撑刚度,增加支护桩直径比增加支撑截面宽度有效;增加支护桩直径或支撑截面宽度均会使支护结构变形减小,而增加支护桩直径效果更好;增大支撑刚度可降低支护桩抗弯配筋量,而抗剪配筋略有增加;增大支撑刚度,第一道支撑轴力减小,但两道支撑轴力总和基本不变;已确定的计算模型,主动土压力大小与支撑刚度无关;减小地面沉降可增加支护桩直径或增加支撑截面宽度。     

深基坑中内支撑对支护桩的影响分析

借助PLAXIS 2D有限元分析软件,基于Mohr-Coulomb模型,对某内支撑支护深基坑的开挖全过程进行数值模拟研究。计算不同支撑刚度下支护桩的内力以及变形,揭示了支撑刚度对支护桩位移、支撑轴力的影响规律,并分析了支撑轴力与支撑刚度比值对支护桩的影响规律,并得出近似比值,为内支撑支护基坑工程的设计、施工提供了一定理论依据。     

SMW工法中水泥土作用及支撑对基坑变形及内力的影响

SMW工法中水泥土对于支护桩体刚度的贡献大小至今没有完整的理论,所以水泥土刚度贡献的研究仍将是以后的重点。SMW工法桩体刚度较小,为柔性支护结构,那么过大的支撑预加轴力及支撑可能对支护桩体局部的变形及内力分布有较大的影响。通过分析水泥土对支护桩刚度的贡献及支撑刚度和预加轴力对基坑变形内力的影响,从而为此类基坑设计及施工提供理论指导作用。     

支护桩墙刚度对支护结构内力影响的数值模拟研究

当前的深基坑工程设计多以变形控制为主。对于特定地层条件下,增加支护结构体系的整体刚度是控制基坑变形的主要途径。提高围护结构的抗弯刚度可以减小基坑的变形,且通过增加围护结构刚度的方式来控制变形,不会对基坑后续施工产生影响。但增加支护桩墙的刚度会对支护结构的内力产生影响,从而影响支护结构的设计。借助PLAXIS2D有限元软件,并采用土的HS本构模型,系统研究了悬臂支护、单支点支护以及多支点支护条件下,支护桩墙抗弯刚度对支护桩墙弯矩以及内支撑轴力的影响,并通过分析研究揭示了造成该影响的内在原因。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程 ,分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度 ,可以减小墙身位移 ,引起连续墙正弯矩减小 ,负弯矩增大。但达到一定的量级后 ,对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形 ,减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程，分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度，可以减小墙身位移，引起连续墙正弯矩减小，负弯矩增大。但达到一定的量级后，对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形，减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响分析

本文结合地铁深基坑工程，分析了支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响。结果表明：随着支撑刚度的增大，围护结构弯矩及位移均减小；随着预加轴力的增大，围护结构最大位移减小，最大弯矩和最大剪力呈增大趋势。     

考虑轴压比影响时框架侧移计算的试验及理论研究

为研究轴压比对框架柱侧移的影响,以轴压比为框架柱的主要变化参数,完成了10根钢筋混凝土柱与5根钢柱压弯试验。试验结果表明:随轴压比增加,框架柱抗侧刚度增加,侧移减小;对于混凝土柱,裂缝间距和宽度都增大,裂缝越集中于柱底,压区混凝土破坏越严重,延性越差;对于钢柱,则压区屈曲越严重。随着名义偏心距的增大,二阶效应加剧,轴力对框架柱抗侧刚度的提高有所减弱;轴力对钢柱抗侧刚度的有利影响不及混凝土柱明显。结合试验数据,拟合了考虑轴压比影响的柱抗侧刚度计算公式。根据此公式计算内力侧移的框架算例表明,考虑轴压比影响时,框架结构侧移明显减小;轴力从上至下逐渐增大,轴压比对框架结构的影响愈大,结构侧移减小愈明显。考虑轴压比对框架柱抗侧刚度的影响,符合工程实际,能为现行规范对高层框架侧移计算的完善提供参考。     

交通荷载作用下桩锚支护结构动力响应分析

应用ABAQUS分析软件对交通荷载作用下基坑支护结构体系的动力响应进行了计算分析。通过将车辆荷载简化为半波正弦荷载,并通过调整半波正弦荷载作用位置以及荷载的角频率,较系统地分析了交通荷载作用下基坑桩锚支护体系内力及位移变化的规律。当荷载作用位置距离支护结构越近时,支护桩的水平位移值就越大,且锚杆的轴力值也越大;当荷载频率增加时,支护桩的水平位移值增大,而锚杆的轴力却减小。结合一个具体的工程实例,通过对其监测数据进行了分析,并与数值计算结果进行了比较。分析结果表明,支护桩的水平位移与锚杆的轴力的变化规律与数值模拟结果符合较好。     

大型基坑支护结构设计与空间协同计算分析

文章利用三维空间协同计算方法,充分考虑了冠梁、内支撑、排桩与周围土体的共同作用,对大型基坑支护结构进行了设计计算,分析了考虑不同支撑刚度影响的支护桩内力与变形的特性.     

深基坑围护墙与支撑体系相互作用有限元分析

提出了一个分析深基坑围护墙与支撑体系相互作用的新的计算模型,即把整个深基坑周边围护桩结构简化为空间杆系有限元体系,将支撑体系视为子结构,通过子结构凝缩与拼装方法分析围护桩与支撑体系的共同工作.该方法能够分析支撑体系的空间效应以及由支撑平面框架连接而产生的桩与桩之间的空间作用,能够分析实际工程中存在的不均匀开挖所带来的对支护结构变形和内力的影响,以及深基坑切向平面内支护结构的变形和内力等.最后,文章给出了一个均匀开挖的算例.     

带撑支护结构受力计算

根据深基坑工程的施工特点,提出了考虑分步开挖影响的带支护结构的计算方法.讨论了水平支撑体系的等效刚度、内支撑与围护墙的变形协调等问题.工程实例表明,在支护结构计算中考虑分步开挖的影响后,内力与变形计算结果与实测值较接近.     

深基坑支护结构支撑系统简化空间分析方法的研究

提出了一种考虑土压力随支护体位移变化、支撑力随支撑点处位移变化和土-支护结构-支撑系统相互作用的深基坑支护结构支撑系统简化空间分析方法 ,编制了分析计算程序 ,该方法能够用于分析相同开挖深度、不同开挖深度及土质不均等情况下支护结构、支撑系统内力、变形的计算     

支撑位置对基坑整体稳定性的影响

基坑稳定性是岩土工程中的主要研究内容之一，随着高层建筑的增多及城市地铁的不断兴建，对基坑工程的要求越来越高。在基坑施工中由于环境条件或施工等因素的影响，需要调整支撑的位置，以深基坑工程为研究对象，借助弹塑性有限元分析软件，重点研究支撑位置的变化对整个支护体系内力和变形的影响规律，具体分析支撑位置的选取与支护体系内力和变形的关系。     

基坑支护非对称荷载下支撑结构的刚度计算

规范推荐的基坑支撑体系的水平刚度系数计算前提之一是基坑两侧荷载对称,基坑内支撑结构在两侧非对称荷载下,其水平刚度系数和结构内力、变形均与对称荷载条件下不同。支撑结构在两侧不对称荷载下将产生附加变形,从而引起内力重分布,最终达到受力平衡。本文分析基坑的支撑体系在非对称荷载条件下的变形特征,采用迭代计算得到内支撑结构的刚度,并进而求解出基坑支护的内力及变形,并对计算结果进行了讨论,其计算结果与按对称荷载的计算相比更显合理。     

坑中坑开挖对悬臂式支护结构侧移的影响分析

悬臂式支护结构比内撑式支护结构对变形更为敏感,坑中坑开挖将对悬臂式支护结构侧移产生较大影响。利用有限元计算程序,建立坑中坑有限元模型并作全面数值模拟研究,得到了坑中坑不同开挖位置、深度及大小对围护结构变形的影响规律,并探讨了相应的变形控制措施。结果表明：外坑围护结构最大侧移随坑趾系数的增大而减小,并且坑趾系数存在临界值,最大侧移随着深度比和面积比的增大而增大；围护结构侧移受深度比影响最大,坑趾系数次之,面积比最小；增大内坑围护结构刚度和入土深度对抑制外坑围护结构变形增大的作用不明显,相反,内坑设置支撑能起到显著的作用。     

内撑式支护结构内力、变形的性状分析

将内支撑式支护结构假设为带桩的框架结构,计算了其内力、变形,并对其性状进行了分析。重点对支护结构的刚度方程进行详细推导,并给出了相应子程序。通过算例对内支撑长度、刚度对支护结构内力与变形的影响进行了探讨。     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

深基坑桩锚支护中桩内力变化规律数值模拟研究

为了解深基坑桩锚支护结构的工作性能,考虑到桩、锚索和土相互作用的情况下,采用FLAC^3D对桩锚支护结构在不同工况下受力特性进行了模拟与研究,本文仅讨论桩的受力变化规律。研究表明:随着基坑开挖深度的增加,桩身轴力值、剪力值逐渐增加,在基坑底面处达到最大;不同的桩长度、锚索长度及预应力值大小对桩身轴力、剪力值的变化影响较小;桩身刚度存在一个最佳值,无限度增加和减小桩身刚度分别会造成经济浪费和不安全因素。所得变化规律曲线与现场试验、理论计算得到的桩内力变化曲线形式和发展趋势相吻合,进一步解释了桩锚支护结构中桩与土的相互作用机理,为桩锚支护优化设计提供一些参考。     

基坑围护结构的计算模型及计算方法

针对基坑围护体系的结构特点及工程状况,由相互作用原理建立围护墙和内支撑结构的简化计算模型,根据变形协调条件对围护墙和内支撑结构进行迭代分析,其计算结果与实际工作情况较为符合。