深基坑锚拉式支护结构的有限差分算法研究①

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1、第１３卷第２期铁道科学与工程学报Ｖｏｌｕｍｅ１３Ｎｕｍｂｅｒ２２０１６年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂｒｕａｒｙ２０１６深基坑锚拉式支护结构的有限差分算法研究①１１，２１陈林靖，孙永佳，王志刚（１．福州大学岩土工程研究所，福建福州３５０１０８；２．天津市天友建筑设计股份有限公司，天津３００３８４）摘要：为克服现行规范建议采用单参数ｍ法的缺点，将分析水平推力桩的综合刚度原理和双参数法延伸至作用有水平分布荷载的基坑锚拉式支护结构变形和内力计算中，建立一种基于此原理和方法的改进的弹性地基梁有限差分算法。此外，为考虑动态施工过程，引入增量法对各

2、工况进行计算分析，并根据现场实测数据，反演出合适的综合刚度和双参数。研究结果表明：该方法得到的水平位移和弯矩，均与实测结果吻合良好，而采用单参数ｍ法却很难使支护结构的位移和内力同时较好地与实测值相符。文中反分析所得的综合刚度和地基抗力双参数，可应用于同一基坑工程相同结构或同一地区工程地质条件和支护结构相似的设计计算，无疑可获得较现行单参数法更为准确的设计计算结果。关键词：锚拉式支护结构；综合刚度原理和双参数法；增量法；有限差分算法中图分类号：ＴＵ４７文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－７０２９（２０１６）０２－０２７６－０７Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄｏｎ

3、ｒｅｔａｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｉｔｈａｎｃｈｏｒｓｉｎｄｅｅｐｅｘｃａｖａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ１１，２１ＣＨＥＮＬｉｎｊｉｎｇ，ＳＵＮＹｏｎｇｊｉａ，ＷＡＮＧＺｈｉｇａｎｇ（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｅｎｉｏＴｉａｎｊｉｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａｎｄＥｎｇｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，ＬＴＤ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｍｍｅｔｈｏｄｒｅｃｏ

4、ｍｍｅｎｄｅｄｉｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｗｉｔｈｂｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄａｐｐｌｉｅｄｔｏｐｉｌｅｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｌａｔｅｒａｌｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｌｏａｄｓｗａｓｅｘｔｅｎｄｅｄｔｏｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｏｎｒｅｔａｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｎｃｈｏｒｓｉｎｄｅｅｐｅｘｃａｖａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒ

5、ｅｎｃｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｂｅａｍｏｎｅｌａｓｔｉｃｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓ－ＥＩｗｉｔｈｂｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ－ｍａｎｄｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂａｃｋａｎａｌｙｓｅｓｏｆｔｈｅｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｂｏｔｈｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｂｅｎｄｉｎｇｍｏ

6、ｍｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｅｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｂｙｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｎｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂａｃｋａｎａｌｙｓｅｓｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔｏｒｓｉｍｉｌａｒｒｅｔａｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

7、ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓａｍｅａｒｅａｓ．Ｕｎｄｏｕｂｔｅｄｌｙｉｔｃａｎｏｂｔａｉｎｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｎｇｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｔａｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｎｃｈｏｒｓ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｗｉｔｈｂｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄ；ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａ