考虑土压力受变形影响的深基坑计算方法研究

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1、南京工业大学硕士学位论文考虑土压力受变形影响的深基坑计算方法研究姓名：赵建平申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈国兴20050101摘要本文对深基坑工程中土压力受变形影响及排桩支护结构中考虑压顶圈梁和支撑的共同作用等问题进行了分析研究。基于桩土共同变形理论，提出了考虑土压力受变形影响的深基坑计‘算方法，将压顶圈梁视为一横向布置的桩体，提出考虑压项圈梁和支撑对支护结构作用的空间弹性杆系有限元计算方法，用Matlab编制了相应计算程序。主要研究内容如下：1．提出考虑受位移影响的Rankine土压力计算模型。利用已有文献中的模型试验资料，证明了

2、该模型能较好地模拟刚性挡土结构在土体非极限状态时的受力性状：讨沦了该计算模型中参数的取值问题，对于考虑基坑开挖被动区土体应力路径，借鉴他人试验、研究成果，提出被动区土体压力强度修正系数；针对本文考虑以弹性杆系有限单元法进行基坑计算，提出了粘性土土压力计算中等效内摩擦角按抗剪强度相等原理进行分层计算的方法。2．基于桩土共同变形理论，阐述了深基坑支护结构有限元计算方法基本理论；编制了考虑土压力受支护结构(排桩)变形影响的有限元计算程序；以典型算例计算和分析了支护结构中单桩的变形和受力，分析了模型参数(内聚力cc。内摩擦角西。。、桩体刚度日及达到极限状

3、态主动土压力时位移量＆等)对计算结果的影响。3．分析了压顶圈梁和支撑支护结构受力、变形的作用机理：将压顶圈粱视为一横向布置的桩体，提出了考虑压顶圈梁和支撑作用的整体计算方法。4．编制了土压力受变形影响、考虑压项圈梁和支撑作用的有限元计算程序：对考虑压项圈梁和支撑作用的两个基本算例进行了计算、分析。5．利用编制的计算程序对两个典型工程实例进行计算，与工程实测值进行对比、分析，验证了本文计算方法的合理性和计算程序的适用性。关键词：深基坑工程支护结构{二压力变形桩一十共同变形压顶圈梁支撑有限元法AbstractThefollowingtwoissues

4、indeepfoundationpitarecomprehensivelystudiedinthepapezOneisthecalculationmodelofsoilpressureconsideringthedeformation．TheotheriStheinteractionoftopbeam．bracemadringbeam．Onthebasisofthetheoryofthepile—soilconsistentdeformation，anewmethodofcalculatingdeepfoundationpitstructures

5、ispresented，whichcanconsidertheeffectofdeformation．Withtheeffectsoftopbeamandbraceontheretainingstructures．afiniteelementprogramisdesignedinMatlablanguage．Themaincontentsareasfollows：1)ThecalculationmodeIofsoiIpressureconsideringthedeformationiSpresented．111eresultsofmodelexp

6、erimentsfromliteratures[15，19]verifythatthemodelCansimulatetheperformanceofrigidretainingstructuresunderthenon—linearcondition．ThedeterminationofparametersinthemodeliSdiscussedindetails．Forstresspathinthepassivezoneofpitexcavation，amodifiedcoefficientofpassivesoilpressureiSpr

7、esentedunderthecurrentresearchresults．Basedonthefiniteelementmethodofelasticalbeamelement，thenewcalculationofsoilpressureofviscoussoilwithequivalentinternalfrictionangleispresented，whichcarlconsiderthelayeredsoil，2)Basedonthetheoryofthepile—soilconsistentdeformation，theprinci

8、piumofcalculationmethodofretainingstructureindeepfoundationpitisfull