浅谈考虑工程桩存在的深基坑回弹空间效应有限元分析

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1、一昨～849859涌⑧天洋大謦硕士学位论文学科专业：结构工程作者姓名：肖健指导教师：陆培毅副教授天津大学研究生院摘要蔫层建筑的基坑翳深又宽，开挖厝基坑斌郝的圆弹量十分斑琨。过量的基坑回弹将影响结构自身的内力重分布，也危及到罔围建筑物和地下管线的安全和正常使用，因丽在基坑开挖之前如何方便、有效地预测蘩坑隆起壤是土本工程师十分关注的问题。从大量的回弹宓测资料看出，工程桩的存在对深基坑开挖后基底的回弹有一定的限制作用，同时开挖也将对工程桩产生影响。然而，在目前的基坑空闻有限元分析中，很少定激地考虑工程桩存在时的摹坑隧弹量以及基坑酗弹的空闻效应

2、。本文利用有限元程序kbaqus建立深基坑回弹计算的三维有限元模型，模拟了深基坑分步开挖过稳秘支撑方式的变化，土体采用等向硬化弹塑性模型，可以计算任意深度处的土体回弹量。本文通过多个算例研究了工程桩存在时的深基坑卸茂隧弹空闻分布翅镄，突出了基坑工程的“圈弹场”的概念；同时怒量地分橱了基坑形状、蒸坑开挖面积以及开挖深度等空间因素对基坑开挖回弹滠的影响。磅究表明：基坑的三缎空间效应越显罄，其限制基坑网弹的能力越强，即长方形开挖方式产生的最大醐弹量小于正方形开挖方式产生的回弹量：基坑搦角处的回弹小于基坑中心的回弹量。本文提出的回弹计簸方法可以

3、为工程师有效地预估深基坑工程中不同基坑形状、不丽开挖褥积和深度的圄弹提{盐了依据。关键诩；基坑回弹：空间效应；修正剑桥模型；三维有限元ABSTRACTToomuchresilienceoffoundationpitswilIoccurduringexcavationssincethefoundationditchesofhighbuildingarealwaysdeepandwide．Duringexcavations，thestressesinthestructureandfoundationwillberedistributedbe

4、causeoftheexcessiveresilience，andthesurroundingbuildingsandsubsurfacepipeswillbeendangered．Therefore，it’Stooimportantforcivilengineerstopredicttheheaveofditch’Sbottom．Accordingtomanymeasured—dataofprojects，foundationpileshavecertaintyeffectstorestricttheheaveofditch’Sbot

5、tom．Besides，theexcavationshavedeformedthepiles．However,quantitativeanalysisconsideringfoundationpilesisrarelycarriedouttocalculatetheresilienceoffoundationpitbythree—dimensionalFEM，nordothespatialeffectsofresilience．A3-dimensionalfiniteelementmodelconsideringresilience’S

6、spatialeffectsisproposedinthispaper．Inthismodel，sequentialexcavationsandstrutinstallationsaresimulatedinthestratifiedsoil．andsoilnonlinearityismodeledusingModifiedCam—clayconstitutiverelationship．ThismethodCallbeusedtocalculatetheresilienceoffoundationpitatanydepth．Thi8p

7、aperalsoanalyzesspatialdistributionsofresilienceconsideringfoundationpilesinmanycases．Tbestudyalsobringsforwardtheconceptionof‘‘resiliencefield”．Moreover,itisalsoanalyzedsomespatialfactorswhichhaveinfluencesontheresilienceduringexcavations，suchasditchareas，shapesanddepth

8、s．Theresiliencevaluesoffoundationpitintheditch’Scomersaresmallerthanthoseofthemiddlepart，andtheresilien