资源描述：
《基坑门式双排直斜桩受力特性数值分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Vol.42，No.1第42卷第1期February，2016SichuanBuildingMaterials2016年2月基坑门式双排直斜桩受力特性数值分析邹文(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘要:为优化基坑工程中的双排桩支护形式,改善斜支护桩进行模拟,土体网格及计算模型如图1所示。桩的受力特性,对深基坑悬臂式双排直斜桩进行了二维数10m50m值模拟计算与分析,研究了基坑门式双排直斜桩的变形与4mm受力特性,并将所得结果与传统的直立桩受力特性进行了0110°对比分析。研究结果表明：直斜桩的桩顶水平位移较传统m直立支护桩有所减小,支护桩抗倾覆能力得到了提高;
2、桩04身侧移曲线平缓,侧移最大值较小,较直桩支护形式减小了应力集中发生的可能性;桩身弯矩值分布均较小,且正、负弯矩峰值差值比直立桩小,更充分利用了桩体的材料强(a)土体网格示意图(b)直斜桩布置示意图度,具有显著的工程应用价值和经济效益。图1直斜桩计算模型关键词:基坑;门式直斜支护桩;受力特性;数值模拟1．2参数选择和基本假设中图分类号:TU470文献标志码:B1)材料的物理力学参数取值见表1。文章编号:1672-4011(2016)01-0072-03表1土层及支护结构物理力学参数DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.01.035弹性模量粘聚力
3、摩擦角名称泊松比/MPa/kPa/(°)0前言土体190.332118支护桩3.1×1040.22//悬臂式支护桩作为基坑工程中的一种抗滑深层支挡结连系梁2.1×1040.23//构,具有节约施工空间、施工方便、计算简介、和节约用2)土体采用Morh-Coulomb弹塑性模型。屈服面函数[1]地空间等优点,但有时不能达到支护要求,可以选用双为:排桩。其中门式双排桩支护结构具有无需内支撑、可围护F=Rq-ptanφ-c=0(1)mc深度较单排悬臂桩大的优点。许多研究人员通过室内试验、式中,p和q分别为平面应力和广义偏差应力,c与φ分别理论推导以及数值模拟等方法开展了一些研究,如
4、,邹宗[2][3]为粘聚力和内摩擦角。其中煊提出了呈明显后仰倾斜的围护桩结构;史海莹利用1π1πABAQUS数值模拟得出排距、桩长、系梁高度、桩间土体Rmc=sin(Θ+)+cos(Θ+)tanφ(2)3cosφ333[4]模量对桩顶侧移的影响;张洪彬等通过改变接触面单元式中,Θ为极偏角。的初始法向刚度及初始切向刚度,得出了其变化对双排桩3)不考虑渗流的影响,模型按施加体力进行计算。支护结构水平位移、桩顶垂直位移及周围土体沉降及坑底[5]4)土体采用平面应变四结点单元CPE4,桩和梁采用隆起量的影响;李立军重点分析了前后桩排距的变化对二维beam单元B21,土为非线性弹塑性体
5、,桩和梁为线弹结构体系内力及变形的影响。但对于门式双排倾斜支护桩性体,桩通过Embedededregion功能嵌入到土体中,桩与梁的受力特性还研究不够,本文结合基坑实例,运用之间进行tie约束。ABAQUS有限元软件建立双排支护桩的数值模拟,得出了5)模型两侧采用水平位移约束,u=0;模型底部施一些具有一些实际意义的结论。1加两个方向的约束,u=u=0;顶部为自由面,无约束。121数值模拟的建立2计算结果分析1．1计算模型2．1直斜桩中前排桩桩顶水平位移计算模型根据某工程简化而来,基坑挖深为10m,土3从图2可知,基坑开挖前两步,前排支护桩桩顶出现体重度为20kN/m,支护结
6、构为双排钻孔灌注桩,其中支护桩桩长18m,桩径0.85m,桩间距1.5m,排间距4m,背离基坑方向很小位移,这是由于在挖土之前已将桩打入后排桩倾斜角度10°,连系梁截面500mm×500mm。由于土中,而在外部荷载作用下,背离侧土体沉降较开挖区的基坑开挖的影响范围约为4倍左右开挖深度,故本模型中稍大,从而造成此变形。当基坑深度慢慢增大时,水平位沿深度方向取40m,宽度方向取50m。考虑对称性,取基移增长速度显著加快,位移增大。当基坑开挖的深度大致坑剖面的一半为计算对象,开挖宽度为10m,建立双排直达到约10m时,桩顶水平位移达到约4mm,远远少于控制范围要求。偏向基坑方向的水
7、平位移几乎全由开挖的后二步完成,作者简介:邹文(1990-),男,安徽宣城人,在读硕士研究生,主要研究方向：岩土及地下工程。而基坑开挖第五步的水平位移增大大概占最终水平位移的·72·第42卷第1期Vol.42，No.12016年2月SichuanBuildingMaterialsFebruary，201670%左右,是因为随着基坑开挖深度的增大,桩之后土体3与直立双排桩的对比分析约束力变少,被动区的土体发生塑性变形,支护桩变形增加较大。为能更加细致地研究后排倾斜双排桩的受力特征,在2．2双排桩中前排桩身
