基于基坑开挖对临近建筑物影响的数值分析研究

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1、南京工业大学硕士学位论文基坑开挖对临近建筑物影响的数值分析研究姓名：王素霞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王旭东20060601中文摘要摘要深基坑工程中以往更多的研究了基坑工程本身的安全性，忽略了基坑开挖对临近环境的影响。本文主要从计算分析的角度研究了基坑开挖引起的自由场地和有建筑物场地的地表位移和变形规律，以及开挖对临近建筑物的影响规律。主要研究结论如下：1.以半圆形和矩形基坑弹性半平面应力解为基础，推导了基坑周围土体的竖向位移和水平向位移的计算公式。对比分析表明：半圆形和矩形基坑弹性应力

2、解与有限元结果一致性良好；以半圆形和矩形基坑弹性半平面应力解为基础的回弹计算方法较传统的回弹计算方法更为合理。2.结合已有研究结果，推导了基坑开挖引起的自由场地地表位移和变形简化计算公式；通过假设有建筑物场地地面沉降分布模式，推导了基坑开挖引起有建筑物场地地表沉降简化计算公式。实测数据与简化计算公式结果的对比验证了简化计算方法的合理性。3.采用有限元模拟分析了基坑开挖引起的自由场地和有建筑物场地地表位移和变形，分析结果表明有建筑物场地地面沉降较自由场地大，且沉降分布模式与自由场地存在明显不同；有限元结

3、果与简化计算结果的对比验证了简化计算所作假设的合理性。4.建立了基坑开挖条件下考虑上部结构、基础与岩土体共同作用数值分析模型，计算结果较好地反映了基坑开挖对临近建筑物影响的规律，得到了建筑物底层结构所受影响尤为明显，且所受影响随离基坑距离的增加而减小等结论。5.建立了基于开挖引起的地表沉降简化计算模式的结构计算方法，采用Sap2000分别计算了自由场地和有建筑物场地情况下的结构内力。对比分析表明，基于有建筑物场地地表沉降模式的上部结构计算方法得到的结果在规律和量级上较接近考虑共同作用的有限元结果。关键

4、词：基坑开挖地表位移临近建筑物附加内力I英文摘要ABSTRACTThestudyofExcavationfocusedmoreonthesafetyofitselfwhiletheinfluenceontheenvironmentsaroundisneglected.Thispaperstudiesthesurfacedisplacementanddeformationinducedbyexcavationthroughcomputingandanalyzing,andtheinfluenceofwh

5、ichontheadjacentbuilding.Themainconclusionsareasfollows:1.Basedontheelasticsemi-planestresssolutionofthesemicircularexcavationandrectangleexcavation,deducingthesoildisplacementequationaroundthefoundationpit.Comparingandanalyzingshowsthattheelasticstress

6、solutionagreeswiththesolutionofthefinitenumericalmethodwell;andindicatesthattheresiliencecalculationbasedontheelasticstresssolutionismorereasonablethanthatoftraditionalmethod.2.Togetherwiththeoutcomeexisted,deducesthesimplifyequationofthegroundsurfacedi

7、splacementanddeformationinducedbytheexcavationinthefreefield;Withsupposingthegroundsurfacesettlementmodel,deducesthesimplifiedequationofthegroundsurfacesettlementinducedbyexcavationinthebuildingexistedfield.Theobserveddataagreewiththesolutionsbysimplifi

8、edequationwellwhichverifiesthatthesimplifiedequationisreasonable.3.Modelingandanalyzingthegroundsurfacedisplacementanddeformationinducedbytheexcavationinthefreefieldandbuildingexistedfieldthroughfinitenumericalmethod.Comparingand