基于城市广场地下空间开发模式及数值模拟

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1、河南工业大学硕士学位论文城市广场地下空间开发模式及数值模拟姓名：秦国君申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杜明芳20070501中文摘要城市中心广场是城市中人们进行各种公共活动的有一定规模户外步行空间，广场为人们提供休憩、娱乐、交往的公共场所。并且展现着城市的历史文化风貌，是“城市的客厅”。另一方面，城市的发展是一个集聚的过程，大量的人口、物质、信息等在此汇集。为了在有限的城市土地上处理好各种矛盾，就需要提高土地的使用效率，增加空间容量，实现更好的综合效益。但是长期以来，城市中心广场虽然有较好的环境效益和社会效益，但是功能相对单一，也没有什

2、么经济效益。对于土地价值高、开发强度大、各种城市矛盾集中的城市中心地区来讲，保留乃至开辟新的广场、绿地代价巨大：这也是城市绿地、广场越来越少的原因。可以说，城市集约化程度的提高给广场、绿地的建设提出了更高的要求。那么，如何才能解决广场、绿地发展中的这些问题呢?那就是开发城市中心广场下的地下空间。——对已建好的城市中心广场下的地下空间开发，也就是在不影响地上设施使用的情况下，如何进行地下空间开发?在开发的过程中，可能会遇到多种开挖方式，主要有明挖法、浅埋暗挖法等，本文主要对浅埋暗挖法进行研究。本文所研究的内容：(1)通过理论计算和有限元计算进行比较

3、，得出各种计算方法得到的作用在地下结构上的应力的实际变化情况；(2)对地下空间的开发进行有限元模拟，得出在地下空间开发过程中由于地下结构埋深不同、地下结构跨度不同、以及土层参数的改变的对地基围岩的影响及地表沉降的趋势，因为目前对已建好城市广场下的地下空间的有限元模拟分析还很少，有也主要是对岩石隧道的开挖模拟，所以本文的内容对今后城市中心广场地下空间开发有一定的指导意义。(3)通过计算可以得出：城市地下空间开发的过程中，通过增加地下工程的埋深、缩减地下结构的跨度和旌工进尺的减小可以明显的降低工作面上的地表沉降；另外，在地质条件较好的工况也对地表沉降

4、控制更加有利。关键词：地下空间ANSYS浅埋暗挖法ABSTRACTCityCentrePlazaisakindofgoodoutdoorplaceforwalking．Italwayshasacomparativelylargescaleandgoodsurroundingconditions，thuscanprovidepeoplewithplacefordifferentkindsofactivities．cityCentrePlazaisalsoashowplaceforthecity'shistoricalandculturalfeatu

5、res．Andbecomes”thelivingroomofacity"．Thedevelopmentofacityisacentralizingprocess，thusalotofpeople,materialsandinformationareconcentratedhere．Tocopewithallkindsofrelations，peopleshouldboosttheefficiencyofthelandutility,increasethespacecontainance，enhancethecityexchangeefficien

6、cy,enhancethecargounitcondensity，SOastorealizebetterbenefit．Sincelongago，CityCentrePlazaonlyhasgoodenvionmentbenefitandsocialbenefit,butitdosen．thaveotherfuntions，especiallyforeconomicbenefit．Forthecentreofacitywherelandvalueshigh，landexploitationintensityarehigh，andwhereallk

7、indsofcityinconsistancyconcentrate，itwouldcosttoomuchtoreserveorbuildanewplazaandanewpatchoflawn．Thatiswhycityplazaandlawnarefewerandfewer．Wecansaythatthehighintensitydegreeofacityputsforwardhigherdemandtothebuildingofalawnorofacityplaza．Sohowtosolvetheproblems?TheanSWerliesi

8、ntheexploitationoftheundergroundspaceoftheCityCentrePlaza．Indevelopi