坑中坑开挖尺寸对基坑位移场和应力场影响规律数值模拟的分析

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1、论文题目：坑中坑开挖尺寸对基坑位移场和应力场影响规律数值模拟分析作者姓名：史明臣入学时间：2009年9月专业名称：岩土工程研究方向：地基与基础工程指导教师：孔德森职称：副教授论文提交日期：2012年5月6日论文答辩日期：2012年6月6日授予学位日期：NUMERICALSIMULATIONANALYSISOFDISPLACEMENTFIELDSANDSTRESSFIELDSEFFECTEDBYPIT-IN-PITDIMENSIOMADissertationsubmittedinfulfillmentofthe

2、requirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyShiMingchenSupervisor:AssociateProfessorKongDesenCollegeofCivilEngineeringandArchitectureMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任

3、何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualif

4、icationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要由于建筑物本身的结构特点和建筑特点不同，使得在基坑工程中基坑的开挖深度也会追随之变化，比较常见的有电梯井、地下室的基础梁等，带来了大量的坑中坑现象，给相关的基坑设计还有施工过程加大了难度。然而，目前在基坑工程的计算中都没有考虑坑中坑的开挖对基坑位移场以及应力场的影响，因此而产生的工程事故也是屡见不鲜。为了较为准确的分析坑中坑的尺寸对基坑位移场应力场的影响规律，利用大型通用有限元软

5、件ABAQUS建立坑中坑模型，合理选择土体参数、本构模型，利用TIE连接建立挡墙与土体之间的接触，从而更好地模拟土体与挡墙之间的相互作用。基于某市坑中坑开挖实例，改变坑中坑的开挖深度、宽度以及距离挡墙距离建立不同的坑中坑开挖模型，总结分析其对基坑地表沉降、坑底隆起、挡墙水平位移和弯矩变化的影响规律，进而对坑中坑开挖的合理支护对策进行研究，主要内容如下：(1)地表沉降、挡墙水平位移的变化规律比较相似。都随着坑中坑开挖深度的增加逐渐加，随着距离挡墙距离的增加而逐渐减小，受基坑开挖宽度的影响不大。发生最大地表沉降的

6、位置在挡墙背后6m处，挡墙最大水平位移发生在坑底上2m处，受坑中坑开挖深度、宽度以及距离挡墙距离影响不大。(2)坑底隆起的变化规律。坑底隆起受坑中坑距离挡墙距离影响较小，在基坑底部中心位置，即离坑中坑较远处随着坑中坑的开挖深度、宽度的增加坑底隆起逐渐增加，距离坑中坑的开挖较近范围内，基坑底部的隆起反而有所下降，这主要是坑中坑的内壁在没有支护的情况下产生了较大的向坑中坑内的水平位移，使得靠近坑中坑的坑底产生向下的沉降。(3)挡墙弯矩的变化规律。挡墙弯矩随着坑中坑开挖深度的增加挡墙弯矩逐渐加大，随着距离挡墙距离的

7、增加弯矩逐渐减小。最大正弯矩产生在坑底上2m的位置处，最大负弯矩值产生在坑底下6m的位置处。关键词：坑中坑；开挖尺寸；应力场；位移场；影响规律山东科技大学硕士学位论文AbstractABSTRACTThedepthofthepitexcavationwillchangebasedonthecharacteristicsofthestructureitself,suchassomecommonthings:Liftchannelstructures,Beamofbasementandsoon,itbringsa

8、boutanewscenepit-in-pit,andcausesalotofdifficultiesforpitdesigningandconstruction.However,thedesignersdonottaketheeffectofpit-in-pitexcavationintoconsideration,sothatsomeengineeringaccidentsarearoused.