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1、基于ANSYS8.0软件的基坑开挖分析郑琼朱杰江徐金明(上海大学土木工程系200072)摘要:SMW工法(Soilmixingwall的简称)作为基坑围护和防水帷幕的一种新工艺,具有施工速度快、止水效果显著、工程成本较低、污染小等特点,用于深基坑地下围护、特别是软土地基有很好的应用前景。通过运用ANSYS软件建模工具,结合SMW工法进行实体建模及网格划分,对深基坑开挖过程中土体和挡土墙的应力和位移变化进行了分析。关键词:SMW工法基坑支护结构FEM应力位移ANALYSISOFFOUNDATIONEXCAVATIONBASEDONANSYS8.
2、0SOFTWAREZhengQiongZhuJiejangXuJinming(DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiUniversityShanghai200072)Abstract:SMWisanewconstructiontechnologyfromJapan.Itsretainingstructureofexcavationpossessesofadvantagessuchashighimpermeability,simpleconstitution,rapidconstructionandlowco
3、st.ItisanalyzedoneoftheretainingstructureofSMW.Onthebasisoffiniteelementtheory,thethreedimensionfiniteelementmodelsarecreatedandanalyzed,andthechangesinstressanddeformationareanalyzed.Keywords:SMWtechnologyretainingstructureofexcavationFEMstressdisplacement随着计算机技术的飞速发展和有限元技
4、术的日制了相应程序FE-SMW1.0。本文借助于ANSYS趋成熟,大型通用有限元分析软件被越来越多地应有限元分析软件对采用SMW工法的某建筑基坑进用于深基坑工程中。大型通用有限元分析软件行了分析研究。ANSYS,具有强大的前后处理功能与完备的系统开放性,并提供了二次开发技术,采用APDL(Ansys1SMW工法下的基坑围护分析ParametricDesignLanguage)语言可完成通用性强上海市某基坑位于某地下建筑出入口,出入口的任务、也可以进行参数化建模和专业性开发,大大采用SMW工法作为垂直护壁结构。该出入口未开方便了建模、计算及数据
5、处理。挖前地面标高为±0.000m,开挖后基坑底标高为前人对基坑开挖的稳定分析做了大量工作,-8.250m,型钢中心宽度8.44m,单桩直径700mm,[1][2]Drucker提供了贴近理论的现实解答,Chen阐述水泥土搅拌桩桩顶标高为±0.000m,搅拌桩底标高了用上限理论来求解稳定性问题的原理和方法,为-18.80m,水泥掺量为17%。型钢底标高为[3][4][5,6]DonaldI、Chen、Wang提出了确定安全系数-17.8m,H型钢顶标高为+0.2m。基坑内设4道的二维和三维边坡分析的能量法,在土木工程中,孙支撑,支撑中心标高分
6、别为-0.9、-2.9、-4.3、[7]九春等人运用APDL语言对深基坑开挖过程进-7.1m,其中第二道为换撑。出入口及附属结构行了模拟。基坑深度约8.00～9.00m,分三层开挖。基坑开挖国内有人将有限元应用于SMW工法围护结构过程中,基坑边缘外15m内不得有大于20kN/m的[8]分析,佘跃心等用接触面单元模拟桩土界面,考堆载及其他载重。在钢支撑预加轴力后,进行支撑虑周围建筑物荷载、施工荷载、施工降水的影响,探面以下的土体开挖。钢支撑预加轴力:第一道和第讨了FEM模拟原理,建立了二维平面有限元模型;二道钢支撑330kN,第三道支撑750k
7、N。工程地质[9]王健用Duncan-Chang模型模拟土、用有厚度接触面单元模拟接触面、用平面八节点等参单元模拟第一作者:郑琼1983年7月出生土、用梁单元模拟墙体、用一维杆单元模拟支撑,编收稿日期:2006-03-20IndustrialConstructionVol.36,Supplement,2006工业建筑2006年第36卷增刊735状况及地基土的物理力学指标见表1,其他材料属性部分参数见表2。表1地基土的物理力学指标层底标高/含水量/重度/孔隙比摩擦角φ/黏聚力c/压缩模量Es/序号土层名称m%(kN·m3)e(°)kPaMPa①
8、1杂填土2.20①3黄色素填土1.20②1褐黄色黏土-0.3036.817.71.0821.5103.25灰色砂质粉土夹淤②3b-4.9033.018.40.933
