天津市于家堡超大深基坑工程有限元模拟分析

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1、天津市于家堡超大深基坑工程有限元模拟分析FiniteElementSimulationAnalysisofSuperLargeandDeepFoundationPitinTianjinYujiapu学科专业：结构工程研究生：刘雪晨指导教师：陆培毅教授天津大学建筑工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

2、并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着我国城市建设的发展，基坑工程的规模正在朝着更深更大发展，本文在查阅大量文献资料，研究学习有关基坑工程的研究进展以及基本原理的基础上，针对天津于家堡400*250m的

3、超大深基坑工程做了如下几方面的研究工作。⑴本文以实际工程为背景，采用Abaqus有限元分析方法，证明了采用钢筋混凝土排桩按照抗弯刚度相等的原则等效为地下围护桩墙在有限元分析中的适用性。同时，在本基坑中考虑残余应力系数的分析证明了在这类深基坑工程的数值模拟中考虑残余应力的重要性。⑵通过数值模拟和实测数据都可以看出，围护结构的水平位移受到基坑中阴角和阳角的共同作用而呈现出空间特性，在各个位置，以阴角和阳角的连线处的水平位移最小，从该位置向两边呈增大趋势。并且，在本基坑的拐角中，阴角顶端位移要小于阳角。由于本基坑属于深大基坑，两处阳角都属于一边距离基坑边界较远，一边则距离阴角较近

4、。⑶基坑开挖后支撑体系普遍处于轴向受力状态，基坑角部及对撑的两端周边的桁架杆件弯矩值较大，施加支撑以后第二步土方开挖引起的桩身侧移呈“弓”形，开挖引起桩身的进一步发展。桩身侧移最大点基本位于桩顶以下10米的位置处。对于本文中的大型基坑来说，基坑中间部位的空间效应会很弱，桩身侧移发展最大，应该值得重视。⑷本文同时证明了利用数值分析可以较为详细地模拟周围地表沉降趋势。随着开挖深度的增加，对周围地表沉降的影响范围也逐渐增大，周围地表沉降最大量也有明显的增大趋势，并且大部分都在距离坑壁的6~10m处达到最大值。关键词：超大深基坑Mohr-Coulomb支撑ABSTRACTWitht

5、hedevelopmentofurbanconstructioninChina,thescaleoftheexcavationengineeringarebecomingdeeperandgreater.Basedonconsultingalargeamountsofliteraturedata,researchingandlearningabouttheresearchprogressandthebasicprinciplesoftheexcavationengineering,thewritermakesaresearchfortheTianjinYujiapuover

6、sizeddeepexcavationengineeringwhichis400meterslongand250meterswidthinthefollowingaspects.⑴Withthebackgroundofapracticalengineeringandtheuseoffiniteelementanalysismethod,thearticleprovesthatthewaythatreinforcedconcretepilesaremodeledasundergroundenclosurepilesinaccordancewiththeprincipleofe

7、qualbendingstiffnessisapplicableinthefiniteelementanalysis.Atthesametime,theapplicationofresidualstressfactorinthepitprovestheimportanceofconsideringtheresidualstressinthenumericalsimulationofthedeepfoundationpitengineering.⑵Thenumericalsimulationandthemeasure