本文關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)方案優(yōu)化設(shè)計及有限元分析

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【摘要】：深基坑的開挖與支護(hù)工程在我國始于上個世紀(jì)80年代,由于城市高層建筑的發(fā)展越來越快,基坑的開挖與支護(hù)面積越來越大、深度越來越大,難度也越來越高。進(jìn)入90年代后,深基坑開挖與支護(hù)工程已經(jīng)正式成為建筑工程行業(yè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一深基坑支護(hù)與開挖的影響因素之多使得它是一項風(fēng)險很大的系統(tǒng)工程,它的技術(shù)條件極其復(fù)雜,與所處場地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊的環(huán)境狀況、支護(hù)方案、基坑開挖、地下水處理、施工工藝、信息監(jiān)測以及監(jiān)控措施等因素都有著密切的關(guān)系。基坑開挖與支護(hù)工程涉及到巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和排水工程等,是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科。在確保支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定、基坑變形滿足周邊環(huán)境要求的前提下,做出合理的基坑支護(hù)設(shè)計方案是至關(guān)重要的,包括基坑支護(hù)的選型、優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工工序。解決以上若干問題具有重大的現(xiàn)實意義,也是確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的前提條件和根本保證。本文主要完成了以下內(nèi)容：調(diào)查了基坑工程研究的背景及意義,分析了基坑工程的發(fā)展趨勢。結(jié)合基坑工程的特點(diǎn),明確基坑支護(hù)體系需要滿足的要求。總結(jié)當(dāng)下常用的基坑支護(hù)分類情況及適用條件,研究適合基坑工程支護(hù)方案的優(yōu)選依據(jù)與原則,進(jìn)而達(dá)到支護(hù)結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、便于施工的效果。對深基坑支護(hù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行探究,明確基坑支護(hù)優(yōu)化的內(nèi)容及優(yōu)化原則,結(jié)合工程實例對相關(guān)設(shè)計計算理論進(jìn)行研究分析。以大連理工大學(xué)深海工程創(chuàng)新實驗基地項目的基坑工程為實例,本文調(diào)查研究該工程的工程概況、周邊環(huán)境、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,以理論知識作為基礎(chǔ)結(jié)合實際工程經(jīng)驗,進(jìn)行基坑支護(hù)方案選型,同時對該工程的基坑支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化,確定基坑支護(hù)的整體方案。選擇一種具有代表性的支護(hù)方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并利用理正軟件輔助計算,給出基坑開挖與支護(hù)的施工順序。最后利用有限元軟件ANSYS對深基坑進(jìn)行建模,通過計算,對基坑剖面的土體樁體的位移和應(yīng)力進(jìn)行分析,通過工程實用軟件計算與有限元模擬結(jié)果的比較,分析兩種方法出現(xiàn)差異性的原因和得出的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：基坑工程 方案優(yōu)選 咬合排樁 結(jié)構(gòu)設(shè)計 有限元
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU753
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 基坑工程研究背景及意義11
• 1.2 基坑工程的發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 基坑工程的特點(diǎn)13
• 1.4 基坑工程發(fā)生事故的原因13-14
• 1.5 基坑工程的工作內(nèi)容與程序14-16
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容16
• 1.7 本章小結(jié)16-17
• 2 基坑支護(hù)方案的選型分析及優(yōu)化研究17-31
• 2.1 基坑支護(hù)形式分類及適用范圍18-20
• 2.2 基坑支護(hù)方案須滿足的要求20
• 2.3 基坑支護(hù)方案的選用依據(jù)與原則20-21
• 2.4 基坑支護(hù)方案初選21-24
• 2.4.1 基本資料搜集21-22
• 2.4.2 基坑安全等級確定22-23
• 2.4.3 基坑變形控制等級確定23-24
• 2.5 基坑支護(hù)優(yōu)化的內(nèi)容24-27
• 2.5.1 基坑支護(hù)方案優(yōu)化25-26
• 2.5.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化26-27
• 2.5.3 信息化施工27
• 2.6 基坑支護(hù)優(yōu)化的原則及存在的問題27-28
• 2.7 基坑支護(hù)方案優(yōu)化方法28-30
• 2.7.1 建立層次結(jié)構(gòu)28
• 2.7.2 確定各因素權(quán)重28-29
• 2.7.3 模糊綜合評判29-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論分析31-51
• 3.1 基坑土壓力計算理論31-34
• 3.1.1 庫侖土壓力計算理論31-33
• 3.1.2 朗肯土壓力計算理論33-34
• 3.2 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算分析34-40
• 3.2.1 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成體系34
• 3.2.2 排樁設(shè)計計算34-36
• 3.2.3 錨桿設(shè)計計算36-38
• 3.2.4 預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)特征描述38-39
• 3.2.5 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式39-40
• 3.2.6 樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計40
• 3.3 咬合排樁復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論40-44
• 3.3.1 咬合排樁復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究背景40-41
• 3.3.2 咬合排樁結(jié)構(gòu)形式41
• 3.3.3 咬合量的確定41-42
• 3.3.4 咬合排樁截面設(shè)計42-44
• 3.4 基坑穩(wěn)定性分析44-49
• 3.4.1 整體穩(wěn)定性驗算44-48
• 3.4.2 抗傾覆、抗水平滑移穩(wěn)定性分析48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 4 深海實驗室基坑支護(hù)方案優(yōu)選51-60
• 4.1 深海實驗室基坑工程概況51-52
• 4.2 深海實驗室基坑支護(hù)方案初選52-55
• 4.2.1 基坑開挖方案確定52-54
• 4.2.2 基坑基本參數(shù)確定54
• 4.2.3 基坑支護(hù)方案初選54-55
• 4.3 深海實驗室基坑支護(hù)方案優(yōu)化55-59
• 4.3.1 支護(hù)方案優(yōu)選55-57
• 4.3.2 深海實驗室基坑支護(hù)整體方案57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 深海實驗室支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算60-78
• 5.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算61-70
• 5.2 錨索計算70-72
• 5.3 穩(wěn)定性分析72-74
• 5.3.1 整體穩(wěn)定性驗算72
• 5.3.2 抗傾覆穩(wěn)定性驗算72-73
• 5.3.3 嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗算73-74
• 5.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖74-77
• 5.5 施工順序77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 6 深海實驗室支護(hù)結(jié)構(gòu)的ANSYS有限元分析78-88
• 6.1 ANSYS單元生死技術(shù)78
• 6.2 數(shù)值模擬相關(guān)參數(shù)的確定78-79
• 6.3 計算假定79
• 6.4 有限元模型及網(wǎng)格劃分79-80
• 6.5 開挖和支護(hù)過程模擬80-81
• 6.6 ANSYS計算結(jié)果81-87
• 6.6.1 樁體的變形分析81-86
• 6.6.2 樁體的應(yīng)力分析86
• 6.6.3 計算結(jié)果對比分析86-87
• 6.7 本章小結(jié)87-88
• 7 結(jié)論與展望88-90
• 7.1 結(jié)論88-89
• 7.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-93
• 致謝93-94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1060034