深基坑开挖与支护的有限元模拟

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1、中国海洋大学硕士学位论文深基坑开挖与支护的有限元模拟姓名：李胜林申请学位级别：硕士专业：防灾减灾及防护工程指导教师：郭海燕20080101深基坑开挖与支护的有限元模拟摘要随着城市建设的快速发展，高层建筑的大量兴建以及城市地下空间的开发利用，出现了大量的深基坑工程。本文利用边坡数值分析软件Geo-slope对青岛万邦广场基坑工程的开挖与支护进行了弹塑性有限元模拟。据此分析了土体的位移、主应力分布、施工过程中支护结构受力，并比较了基坑顶部水平位移的计算值与实测值，两者吻合较好。有限元计算结果表明：1．该工程在土压力作用下支

2、护桩的变形是弯曲变形，顶端水平位移最大。2．基坑坑底的隆起随着开挖深度的增大，隆起量也随之增大，最大隆起量发生在基坑的中部。3．支护结构改变了土体中主应力的分布，改善了土体的受力状况。4．预应力锚杆的受力随着开挖深度增加而增大，最大应力出现在最下面一道锚杆的自由段，在工程的设计中应该注意支护结构的入土深度，防止“踢脚”现象发生，导致工程事故。有限元方法可以较好地模拟深基坑支护结构的受力和变形情况，并容易发现设计中的缺陷和不足。因此，有限元模拟可以为工程设计和现场施工提供理论参考和指导，具有实际工程意义。关键词：深基坑；

3、开挖与支护；有限元；弹塑性SimulationofDeepExcavationandShoringbyUsingFiniteEIementMethodAbstractWiththerapiddevelopmentofcityconstruction，agreatnumberofhi曲-risesaleconstructedtogetherwiththeexploitationoftheundergroundstructure，whichsurelybringslarge—scaleexcavationandshorin

4、gofthefoundationpitproject．Inthispaper,theprocessofQingdaowanbangsquareexcavationandshoringissimulatedbyusingelastic—plasticfiniteelementwhichisprovidedbyGeo‘slopeprogram．Thedeformationofsoilandshoringstructure，horizontaldisplacementandmainstressdistributionalec

5、alculatedbyFinite—elementanalysis．Theagreementbetweenthecomputedandmeasuredresultisgood．Basedonthecalculatedresultsofthefiniteelementanalysis，someconclusionsareobtainedasfollows：(1)Fortheprojecc，undertheearthpressurethemaximaldisplacementisappearedonthetopofpile

6、andthepilebecomesbent．(2)Theblowupsofthepitbottomincreaseswiththelongerdistancefromthewall，reachingitsmaximumvalueinthemiddleofthepit．(3)Theprincipalstressandearthpressuredistributionarechangedbyshoringstructure．(4)Thepre—stressanchortensionincreaseswiththeexcav

7、ationdepthandthemaximumtensionisappearedinthefreedsectionoftheprc-stressanchor,SOthe”kickfoot”phenomenonshouldbeemphasizedinthepractice．ThedeformationoftheshoringstructurecanbecalculatedpreciselybyFEMsimulationanditiseasytofindthedeficiencyinthedesign．FEMsimulat

8、ioncansereasatheoreticalreferenceandpracticalguideforengineeringdesignandsitework．Thishasengineeringpracticalsignificance．Keywords：deepfoundationpit；excavationandreta