地下车库开挖的三维数值分析.pdf

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1、第38卷第8期建筑技术开发Vo1．38，No．82011年8月BuildingTechniqueDevelopmentAug．2011地下车库开挖的三维数值分析郭春艳韩云山(中北大学理学院，太原030051)(摘要]通过计算已建楼房的地基承载力，对拟后开挖的主体旁地下车库运用太沙基理论进行分析、有限元软件数值模拟其开挖过程，得出开挖过程中主体楼房基础底部的沉降变形、坑底隆起和地表沉降的变形规律，为类似工程设计与施工提供了一定的参考。[关键词]地基承载力；太沙基理论；变形规律[中图分类号]TU470．3[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2011)08—0

2、014-03THREE．DIMENSIoNFEMNUMERICALANALYSISOFEXCAVATIoNoNUNDERGRoUNDGARAGEGuoChun·-yanHanYun·shan[Abstract]Throughcalculatingsubgradebearingcapacityofthebuiltbuilding，theauthoranalysisestheexcavationoftheHa·dergroundgarageontheK．Terzaghitheory，andmakesuseofthefiniteelementsoftwaresimulat

3、ingoftheprocessoftheexcavation．Itisconcludedthattheprocessoftheexcavationcanleadthebottomtooccurdeformationwhichisbasedonbothsidesofthebuilding，foundationbottomandsurfacesubsidenceofdeformation．Theconclusioncanprovideacertainreferenceforsimilarengineeringdesign．[Keywords]subgradebearin

4、gcapacity；K．Terzaghitheory；deformationlaw基坑工程除了要保证基坑自身的稳定性、安全隆起的变形规律。性外，还必须确保周围建筑物的稳定和安全，需要合1数值计算原理理评估基坑开挖对周围环境可能造成的不利影响。土具有极为复杂的力学行为。土体在外力作从而采取相应的工程措施⋯。基坑开挖必然引起用下，不仅产生弹性变形，还会产生塑性变形。长邻近建筑物发生沉降变形，邻近建筑物的水平位移期以来国内外学者提出了200多种土体的本构和沉降变形是多种因素耦合作用的结果，现有的计模型。算理论很难考虑这些多因素的耦合作用。地下车库目前，工程中常用的土体本构

5、模型有非线性弹开挖对已建主楼的影响是目前基坑工程的难点，常性模型和弹塑性模型两大类。非线性弹性模型中以规的计算方法难以考虑复杂边界条件等因素的影Duncan等人提出的非线性E一日模型应用最为广响，而以有限元为代表的数值方法采用网格单元离泛，非线性E—B模型是改进后的非线性E—模散计算域，可以综合复杂的地质条件、施工过程等诸型，它的优点是考虑了土体变形的主要规律以及非多方面，适合基坑工程的计算分析。本文拟采用弹线性，而且数学表达上比较简单，概念清楚，在工程塑性有限元法，结合实际工程，分析预测地下车库基上已经积累了丰富的参数，可以较好地计算基坑支坑开挖引起的两侧楼房基础

6、底部的位移沉降和坑底护正常工作时的变形与应力。但是该模型是通过弹性常数的调整来考虑塑性变形，不能模拟土体在塑收稿日期：2011—05—15作者简介：郭春艳(1986一)，女，山西介休人，中北大学在读硕士研究性阶段的一些特性。其弹性矩阵和广义虎克定律有生，从事岩土工程研究。着相同的形式，一般只适用于荷载不太大的情况，不14第38卷郭春艳，等：地下车库开挖的三维数值分析第8期能很好地反映土在塑性破坏阶段的性质，更不能计查《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)表算出土体的破坏。5．2．4可知，'r／b=0．3，'r／d=1．6；已知b=13．5m，d=要计算

7、支护在接近破坏时的情况，需使用弹塑4．O0m。性模型。目前应用的主要是理想弹塑性模型。在对当基础宽度大于3m或埋置深度大于0．5m土体破坏状态的模拟中，Drucker—Prager(D—P)模时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定型是公认较符合实际的模型，D—P模型在土力学的地基承载力特征值，尚应按下式修正：=+中得到了广泛的应用并积累了丰富的试验资料与应叼b(b一3)+叩dy(d一0．5)。因此=180+用实践经验，模型的物理概念简单明了，参数少且便0．3×18．9×(6—3)+1．6×18．9×(4．O0—0．5)=于实测，基本上能反映岩土材料的塑性