深基坑围护结构数值分析与优化

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文深基坑围护结构数值分析与优化作者姓名：那琦入学年份：2013年9月指导教师：李兵(副)教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：邓德全答辩委员会组成：邓德全孙丽秦桂娟张曰果孙立晔宋岩升张皓论文评阅人：孙威霍林生硕士研究生学位论文摘要I摘要近30年来，随着国民经济的飞速发展与人口的日益增长，城市中的地面交通已不能满足人们的日常需要，地铁工程的开发与利用

2、顺势而生。地铁的车站多位于城市交通和人口相对较密区域，车站与其周围既有建筑的联系相对较多，这些施工方面的困难都极大地刺激了深基坑工程设计与施工水平的迅速发展。本文结合沈阳地铁9号线和10号线换乘车站深基坑工程，该工程四周存在较多既有建筑物，工程环境相对比较复杂，深基坑的施工具有相当的挑战性。文中采用理正深基坑结构设计软件对基坑开挖过程进行模拟分析，主要通过以下几个方面改变基坑围护结构的参数，对其位移变形进行数值分析研究。1.将桩围护桩直径1m保持不变，使围护桩的桩间距在1.4m的基础上，按每0.1m的数值进行增大，另外将围护桩间

3、距1.4m保持不变，按每0.5m的尺寸减少桩径。通过模拟分析可以发现增大围护桩间距和减小围护桩直径均会造成围护桩位移量的增大，且位移增长较快。2.在数值模拟计算中对第一道与第四道支撑的位置进行了调整。模拟结果表明钢支撑的首撑标高越靠下，桩顶的水平位移也就越大；末道支撑标高越靠上，桩体的最大水平位移量就越小，因此在设计时应在允许的范围内尽量提高末道支撑高度。3.在模拟过程中分别选取了5种不同的钢支撑水平间距来对基坑围护结构进行数值模拟分析，随着支撑水平距离的变大，围护桩桩体的水平位移逐渐增大，因此减小支撑水平间距可以很好地减小基坑

4、的变形。4.调整钢支撑的预加轴力，分别对钢支撑施加0%-85%设计轴力大小的预应力来分析其对围护结构的影响。通过结果可以发现施加的支撑预应力在从0增加到85％的过程中，桩体水平位移逐步变小．可见采用增加钢支撑预加轴力的方法，可以有效地减小基坑围护结构的变形。最后将模拟结果与基坑工程现场监测数据进行对比，并在结合上述几种调整方法的基础上提出了优化后的设计方案。对优化前后两种方案进行对比分析，可以看出优化后的方案不但满足施工安全要求，而且提高了围护结构的稳定性，降低了工程造价，方便了施工过程的进行。优化后的方案不仅达到预期目的，而且

5、凸显了数值模拟分析在工程建设中的重要性。同时监测模拟结果也可以为其他相似基坑的围护结构设计和施工积累经验。关键词：地铁；深基坑；围护结构；监测；数值分析；优化II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractFornearly30years,withtherapiddevelopmentofnationaleconomyandtheincreasingofpopulation,thegroundtransportationinthecitycan’tmeettheDailyneedsofthePe

6、ople,thedevelopmentandutilizationofmetroengineeringappear.Thesubwaystationislocatedintheurbantrafficandrelativelydensepopulationareas,thestationanditssurroundingexistingbuildingshasmorecontact,theconstructiondifficultiesaregreatlystimulatedtherapiddevelopmentofthedee

7、pfoundationpitengineeringdesignandconstructionlevel.Inthispaper,combinedwithShenyangmetroline9and10lineinterchangestationdeepfoundationpitengineering,thereismoreadjacentbuildingsnearthisproject,engineeringenvironmentisrelativelycomplex,theconstructionofdeepfoundation

8、pitisquitechallenging.ThispaperadoptstheLizhengsoftwaretoanalysistheexcavationprocess，mainlythroughthefollowingseveralaspectstochan