深基坑复合土钉支护的三维有限元数值分析

复合土钉支护作为一种新型支护技术具有广阔的应用前景,但目前相关的研究远远落后于工程实践。本文运用有限元软件ABAQUS建立了超前钢管桩、土钉、预应力锚索三种支护结构不同组合的复合土钉支护和简单土钉支护的三维模型,对基坑的开挖支护过程进行了数值模拟。研究表明:复合支护下基坑开挖面最大水平位移发生在基坑下部;钢管桩对开挖面中上部水平位移限制作用明显;土钉轴力的分布成中间大、两端小的形式。本文的结果与前人的研究成果相符,可以为工程提供一定参考。     

土钉支护开挖过程的数值模拟分析

用三维非线性有了限元法对土钉支护开挖过程进行了数值模拟,采用20节点等参元模拟土钉体单元,土体的本构关系为改进的Duncan-Chang双线模型,用三维映射无限元考虑地基边界的影响,数值模拟了边开挖,边安装土要和喷射混凝土面层的施工过程,重点研究开挖过程中土钉受力的变化,土钉的抗拉和抗剪作用以及土要和土体间界面单元的受力和破坏机制。     

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。     

土钉支护及其有限元分析

本文首先简要介绍土钉支护这一较新的基坑支护方法及其作用机理，然后着重讨论了对这种支护体系的变形和稳定性进行分析的有限元方法。最后本交给出两个分析实际工程问题的算例。     

深基坑土钉支护有限元分析

为了研究深基坑土钉支护结构的工作性能,运用非线性有限元软件ADINA,分析了开挖面水平位移、坑底隆起、面层土压力以及土钉的轴力,得出的一些结论可供土钉墙设计和施工人员参考。     

土钉支护的非线性有限元数值模拟

建立土钉支护的非线性有限元模型，土体本构采用多种本构模型，钉土之间采用Goodman单元模拟，能够模拟基坑的开挖与支护的施工过程。对某一具体基坑工程进行了模拟计算，取得了较满意的结果。     

土钉支护的有限元模拟计算

叙述了土钉支护有限元数值模拟的特点和作用机理，考虑了土体的弹塑性特性、土钉与土体的相互作用以及分步施工过程，并结合具体工程实例进行了数值模拟，通过有限元计算结果和监测结果分析比较，表明数值模拟方法在一定程度上能够更好地揭示土钉支护复合土体的应力与变形规律。     

基坑土钉支护体系的有限元分析

结合工程实例,应用有限元程序对土钉支护进行了内力分析,并用所得的土体单元的应力值对土钉支护体系的滑移线进行搜索,提出了最小滑移安全系数的破坏面形状,得出对数螺旋线是较符合实际的结论,达到了工程要求,从而为以后的土钉支护设计提供了新的设计思路。     

深基坑土钉支护性能的三维有限元分析

用三维有限元法对土钉支护的深基坑进行分析,通过对工程实例的计算比较,说明有限元法可以分析监控土钉的工作性能。     

土钉支护变形的有限元分析与应用

本文应用大型通用有限元程序ANSYS11.0建立三维土钉支护模型,采用了Drucker-Prager模型作为土体的本构模型,用可定义复合截面的beam188梁单元模拟钻孔注浆土钉,用生死单元模拟土方的分层开挖,对土钉支护的变形作模拟分析,探讨关于土钉支护变形量的计算方法。通过对实际工程＂新华城基坑支护工程＂建立单元模型进行模拟,将分析的变形与现场实测的变形作对比,验证了分析方法的可行性。     

ANSYS对桁架拱桥内力影响线计算分析

主要计算桁架段的轴力影响线,比较了理论计算的大量、繁重的工作量与ANSYS简明、快捷的有限元计算,并对ANSYS的计算结果与理论计算结果做对照并分析原因,以推广ANSYS对桁架拱桥内力影响线的计算。     

影响钢筋混凝土支撑轴力因素的研究

针对基坑监测中采用钢筋应力计量测钢筋混凝土轴力时出现混凝土支撑轴力值偏大的异常情况,进行了简要的原因分析、解释和总结,同时提出在工程中针对监测结果进行修正的必要性,以避免因为结果的偏大而影响工程的设计和施工。     

黄土基坑复合型土钉支护计算和施工分析

由于黄土具有与其他基坑不同的特性,结合案例分析了黄土基坑复合土钉支护的工作原理和计算方法,提出了合理的有限元模型,并将计算结果与工程实测数据进行了对比分析,以推广土钉支护技术在工程中的应用。     

复合土钉墙的有限元分析

采用同济大学编制的有限元软件分析了复合土钉墙的变形、受力状态,得出复合土钉墙变形与土钉墙变形有很大不同,水泥搅拌桩的存在改变了土钉力的分布,但其破裂面仍然为圆弧滑动破裂面,采用该有限元法进行工程实际设计是合理的。     

公路桥梁高桥台适用性分析

从提高桥梁桥台高度、减少桥长、降低桥梁造价出发,介绍了桥台结构计算内容,具体阐述了台后土压力、台前溜坡土压力、肋板式桥台土压力、车辆荷载引起的土侧压力等的计算方法,并对肋板桥台的适用性提出建议。     

圆钢管相贯节点轴向刚度的数值分析

对工程实践中常用到的圆钢管相贯节点进行了数值模拟分析,探讨了主管夹角、支管与主管的外径比、主管径厚比、支主管壁厚比、支管与主管之间的夹角、支管与主管平面夹角等参数对相贯节点轴向刚度的影响,得出了不同参数对相贯节点刚度影响的关系曲线。     

桩承式围堤对邻近桥梁桩基的影响

桩承式围堤是将上部围堤或堆载荷重通过桩筏基础传递到深层较硬的土层,减少由于围堤或堆载对邻近桩基产生负摩阻力和侧向推力的一种构筑物。本文采用基于Geddes应力解的桩筏基础简化分析方法,以嘉兴港海盐港区三期围堤与杭州湾跨海大桥的穿越段为例,对桩承式围堤对邻近桩基产生的负摩阻力和侧向推力进行了理论研究,并与三维弹性和弹塑性数值模拟结果进行了对比分析。结果表明:①桩承式围堤可有效降低围堤或地面堆载等荷载条件对邻近桩基的影响;②本文采用的简化分析方法与弹性和弹塑性三维数值模拟结果吻合较好,可作为桩承式围堤结构基础的分析和设计方法。     

软土深基坑钢支撑多点同步加载的轴力相干性研究

基坑预应力钢支撑轴力之间的相互干扰(即轴力相干性)是影响支撑轴力控制的重要因素。为克服轴力相干性造成的支撑轴力损失,本文以上海某深基坑工程为背景,采用数值模拟与实测分析相结合的方法,对多点同步加载工法条件下的支撑轴力相干性与挡土墙变形特征进行了研究,并与常规逐根加载方法进行了对比。研究结果表明：①常规逐根支撑加载下,邻近已有支撑轴力损失随新安装支撑施加预应力的增大而增大,但随距离增加而急剧减小,当距离超过8m时,轴力损失接近为0,由此得到轴力相干性的估算公式;②相较于逐根支撑加载,虽然多点同步加载对加载区域外邻近支撑造成的轴力损失更大,但其影响范围基本没变,且同步加载区域内支撑间相互影响很小,超过95%的钢支撑轴力损失率小于5%;③在多点同步加载下,挡土墙水平位移不但在各横剖面上远小于常规加载(27～40mm),而且沿基坑纵向分布更均匀(σ2=0.99)。     

深基坑工程复合土钉支护的数值模拟与工程应用

本文运用连续介质显式拉格朗日有限差分法对深基坑复合土钉支护进行了数值模拟,分析土体变形和应力情况,为设计提供依据。