浅谈单支点桩锚支护结构的变形计算及变形控制的反演分析

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1、郑州大学硕士学位论文单支点桩锚支护结构的变形计算及变形控制的反演分析姓名：王立明申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：郭院成20040329郑州大学硕士学位论文y639111单支点桩锚支护结构的变形计算及变形控制的反演分析论文摘要本论文在大量研读国内外文献的基础上，通过理论推导、编程计算，主要研究解决了以下一些具有较高理论价值和工程实践意义的问题：深基坑工程中单支点桩锚支护结构的变形(水平位移)计算的计算模型的建立；模型参数的确定(其中对现行基坑支护规程的～些地方提出了改进的建议方法)：桩锚支护结构的变形计算的研究和探讨；变形控制的分析及其所涉及到的各因素之间的相互关系：通过反演分析研究了

2、各因素对变形的作用，从而进行变形预钡4弄口控制：从理论上解决了较为合理的锚杆的预应力锁定值的计算方法。这些成果用于指导设计和施工将更为方便、实用。本文首先在查阅了大量文献、经典专著和(通过本校图书馆中文数据库全文查询系统)国内各期刊杂志(1994年至2003年)中近百篇相关论文的基础上，在绪论中介绍了有关桩锚支护结构方面的一些理论研究成果，其中涉及到：深基坑土压力理论的最新研究成果：桩锚支护结构受力和变形特性的研究；土层锚杼的研究；桩锚支护结构的设计计算方法；桩锚支护结构的优化；桩锚支护结构计算的有限元分析。此后在研读了近八十篇工程实例方面的文章的前提下，根据岩土工程的地域性特点，将桩锚支护结

3、构的工程按地域选取了其有代表性的典型工程，分别列举了各地域内较为相近的地质条件和土性参数：各地域内桩锚支护结构的特点：桩锚支护结构的变形规律和工程数据的整理结果以及支护效果，从而给下一步的理论研究提供工程依据。第二章：首先简单介绍了深基坑工程中桩锚支护结构的原理、特点、分类及现行规程推荐的单支点桩锚支护结构的计算方法等情况。提出了(在同一工况下)桩锚支护结构坑底以下土压力和变形的时间效应规律。并综合对比不同设计计算理论，提出符合实际情况的单支点桩锚支护结构的土压力的分布及其随时间的变化规律。第三章：通过理论分析和研究探讨，确定了桩锚支护结构的计算模型：将桩锚郑州_大学硕士学位论文桩的(水平方向

4、)弹性支座，将桩的入土嵌固端作为具有弹性转动能力的弹性铰支座；将桩上端锚杆附近的土压力假定为极限主动土压力与未确知土压力之和；对锚杆施加过预应力以后，随着开挖过程的进行，在支护结构发生水平侧移后，未确知土压力将随着锚杆的拉长而消失，可将后续各工况中作用在桩外侧的土压力近似按极限主动土压力考虑。运用弹性地基梁理论，引入地基土反力系数，解决了嵌固端的弹性转动刚度系数的问题。在此基础上将桩下端的支座进一步简化为铰支座。在该过程中引入土的短期应力历史的理论，并对现行基坑规程中士压力计算的不妥之处提出了改进的建议。将结构的变形视为弯曲变形和刚体转动两种变形的叠加，并分别按桩的弯曲变形和刚体转动进行研究，

5、在此基础上进行理论上的变形预测和控制的初步讨论。第四章：运用土力学、材料力学和弹塑性力学等学科的理论，引用其它文献介绍的方法，确定了桩上部锚固端和下部嵌固端内的各个参数。第五章：根据已确定的模型和参数，解决了桩顶和锚固点的水平位移的计算方法、锚杆预应力锁定值的反演确定方法；按照基坑开挖过程中不同工况下的变形计算公式和方法，分析了不同影响因素对桩锚支护结构的变形影响规律。根据上一工况的监测结果和分析，对下一工况的模型参数进行修正，从而达到有效地预测和控制变形的目的。第六章：利用自编的计算程序(针对本文所述的计算方法的程序)对具体的基坑工程进行计算和分析。从而对已建立的模型及模型参数的适用性、有效

6、性进行验证，对已建立理论的实用性进行工程实践检验。通过对各主要影响因素不同取值的计算结果的比较分析，对变形预测和控制的方法、规律进行更深入细致的研究。最后，根据本文的研究成果，结合具体工程实践的一些体会，进行了全面的总结。关键词：岩土工程基坑桩锚支护结构土压力变形弹性地基梁弹性长桩极限平衡法土体反弹变形控制预应力锁定值郑州大学硕士学位论文AbstraetOnthebaseofstudyingagreatdealofChineseandEnglishresearchliterature，afewproblemshavebeensolvedbytheoreticallydeducingandpro

7、gramcalculating．Theseproblems，suchas；thecalculationmodelofsinglefulcurmpile·anchorretainingstructureindeepfoundationpitexcavating，thedetermineofmodelparameters，theresearchofdeformationcalculationofpil