深基坑开挖的三维有限元模拟与分析

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1、上海大学硕士学位论文深基坑开挖的三维有限元模拟与分析姓名：刘井学申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈有亮20070101上海大学硕士学位论文摘要软土深基坑工程是当前岩土工程中的热点和难点问题之一，如何有效控制基坑变形，使基坑工程既安全又经济，是人们一直探索的课题。本文在查阅、整理国内外相关文献基础上，做了如下几方面的研究工作：1．采用三维有限元方法对上海地铁车站基坑工程进行分析，计算采用Mohr—Coulomb理想弹塑性模型和Cam-Clay硬化弹塑性模型，根据计算的结果和实测数据的对比，确定哪种本构模型更适合软黏土基坑开挖的模拟

2、，同时系统地总结了基坑围护结构、坑周地表沉降、坑底回弹等规律，随后对上海某地铁基坑体系变形超标的原因进行分析，得出旋工过程中土方超挖、加撑不及时、降水效果不好是导致变形超标的结论。2．针对深基坑工程实际的工作性态，进行了渗流场与应力场耦合分析，与实测数据对比结果显示：该模型分析精度较高，与实际情况相符：实例分析表明同一工况下，考虑耦合作用比不考虑耦合作用时的墙体水平变形、坑周地表沉降要大，与实际情况更接近3．以一标准算例为研究对象，首先讨论了设计因素、施工因素和地质因素对基坑变形的影响，并得出一些有益的结论；其次通过敏感性分析确定主要影响

3、因素和次要影响因素，主要影响因素包括土体变形模量、土体内摩擦角、被动区土体加固深度以及开挖深度；最后根据影响因素的分析，提出了一些控制变形的方法措施．关键词：有限元弹塑性变形耦合影响因素V上海大学硕士学位论文AbstractDeepfoundationpitengineeringinsoftsoilisoneoftheurgentanddifficultproblemsinrockandsoilengineering．controllingdeformationofthefoundationpiteffectivelytomakeitsa

4、ferandmoreeconomicalisalwaysthemaintaskoftheengineers．inthisthesisthestudieslistedbelowarecarriedoutbasedonlotsofnationalandinternationalresearchresults．1．thethree—dimensiondisplacementfieldofthesubwaystationfoundationpitinshanghaicityiscomputedbymeansoffiIliteelementmeth

5、od(FEM)．Thetheoreticallyanalyzingresultsaccordingtotheidealizedelastic-plasticMohr-Coulombmodelandhardenedelastic．plasticCam．Claymodelagecomparedwiththemeasureddata，SOthatwhichconstitutivemodelmoresuitabletothesimulationofthefoundationpitinsoftclayiSdecided．atthemeantimet

6、hereiSallsystemicanalysisontherulesaboutthedeformationoftheretainingstructure．thesedimentationoftheearthsurfacearoundpitandtheapophysisofthepitbottom，andthenthereasonforwhythedeformationofSomesubwaystationfoundationpitiSoutoftheallowablerangeisanalyzedindetail．whichareexc

7、essiveexcavation，late-supportingandbadlydewateringlevel．2．Thecouplinganalysisoftheseepagefieldandthestressfieldiscarriedoutaccordingtotherealconditionofthefoundationpit。andtheanalysisresultarecompared丽ththemeasureddata．Theexampleshowsthatthemodelishi皿linprecisionandtheres

8、ultsaccordwimthefact．Underthesamecasetheresultsshowthatthehofizonmldisplacementofdiaphragmwallan