基于ANSYS的地下商场基坑开挖数值模拟分析.pdf

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1、2014年第4期·29·第40卷总第180期SichuanBuildingMaterials2014年8月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.04.014基于ANSYS的地下商场基坑开挖数值模拟分析王新彪,白摇蓉,姚传勤(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南摇232001)[4]摇摇摘摇要:结合实际,运用有限元分析软件ANSYS对基分网格,施加边界条件,进行非线性数值模拟分析,分坑开挖进行非线性数值模拟,得到每步开挖时基坑支护变析每步开挖所引起的桩体水平位移,基坑沉降和建筑物的形、基坑沉降量、周边建筑位移等情况

2、。通过对凤台金汇沉降。分析其每步变形的原因,并给出合理的解释。对模广场基坑支护实例进行分析,将数值模拟的结果与现场实拟结果和实际结果进行比较,验证数值分析的合理性。为测的情况进行对比,得出该方法在基坑开挖中有很强的实以后的施工进行指导。用性。对判断类似设计方案的合理性具有一定的指导意义。1摇工程概况摇摇关键词:深基坑;ANSYS;不均匀沉降;位移摇摇中图分类号:TU473文献标志码:A凤台金汇广场长约110m,宽约50m,设计开挖深度文章编号:1672-4011(2014)04-0029-042为13m。设计总建筑面积为5万多m,为地下下沉式商业广场,

3、地上为公园。采用排桩加锚索支护。第一阶段开挖NumericalSimulationAnalysisofFoundationPit至3m,第二阶段开挖至7郾5m,第三阶段开挖至10m,第ExcavatioofUndergroundStoreBasedonANSYS四阶段开挖至13m。WANGXinbiao,BAIRong,YAOChuanqin拟建场地地层层序自上而下分别为:(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,AnhuiUniversity1层杂填土:为灰黄杂色,上层为杂填土,建筑垃圾较ofScience&T

4、echnology,Huainan232001,China)多。2层粉质黏土:主要为褐黄色,稍湿,硬塑状,内含少Abstract:Combinationwiththeactual,usingthefiniteel鄄量铁锰结核。ementanalysissoftwareANSYStononlinearnumericalsimulation3层粉质黏土:主要为褐黄灰色,含有较多粉土颗粒,ofexcavation,geteachstepexcavationdeformationoffoundation切面较光滑。pitsupporting,thedispla

5、cementoffoundationpitandsurround鄄4层粉质黏土:呈褐黄灰色,稍湿,硬塑性,局部夹粉ingbuildingssettlement,andsoon.ByFengTaiJinHui土薄层。squareofFengTai,contrasttheresultsofnumericalsimulation5层粉土:呈灰黄色,湿,中密,内含较多云母碎片及withfieldmeasurementresults,foundationpitsupportingexam鄄贝壳。plesanalysis,itisconcludedthatthem

6、ethodinfoundationpit6层黏土:主要为褐黄色,稍湿,见灰色絮状胶体,切excavationhasstrongpracticality.Tojudgetherationalityofthe面较光滑。similardesignhasacertainguidingsignificance.各层土的物理性质参数见表1。Keywords:deepfoundationpit;ANSYS;asymmetrical;表1各层土的物理性质参数settlement;displacement重度粘聚力内摩擦角土层泊松比-3-2/(毅)/(kg·m)/(kN

7、·m)0摇前摇言1层193024郾720郾70郾282层2040-36郾50郾35随着高层建筑的不断新建,基坑工程也越来越受到人3层213032郾414郾90郾3们的重视。但由于其受地形、天气等因素影响较大,故又4层2130-35郾40郾23[1]是工程上的一大难点。传统所采用的“一次设计,一次施5层207028郾119郾70郾15工冶的方法由于无法预知基坑的变化,往往导致事故的发生6层2100-28郾40郾25[2]和资源的浪费,很难达到很好地保护周边环境的作用。但随着计算机数值模拟技术的发展,有限元和数值分2摇模型的建立析法的应用使得定量分析基坑每

8、步开挖的应力、应变、位移等数据成为可能。更重要的是它使得动态模拟基坑开挖2郾1摇模型材料的选择