【摘要】：受土體本構(gòu)模型選取和參數(shù)取值的影響,采用有限單元法分析基坑的整體變形往往很難得到合理的計(jì)算結(jié)果。針對(duì)這一問題,提出了利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或是采用彈性地基梁法得到的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形作為位移邊界條件,采用有限單元法進(jìn)行基坑工程整體變形分析的方法,計(jì)算結(jié)果與材料參數(shù)的取值關(guān)系不再密切。通過分析比較不同支護(hù)結(jié)構(gòu)位移模式、分析步驟對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,說明了同常規(guī)有限元分析一樣,利用該方法計(jì)算過程應(yīng)與實(shí)際開挖工況一致。通過三個(gè)工程實(shí)例驗(yàn)證了該方法的可靠性,為基坑整體變形分析提供了一個(gè)新的思路和途徑。
【圖文】：

·132·土木工程學(xué)報(bào)2015年1基本原理1．1算例分析利用圖1中的算例基坑說明已知支護(hù)結(jié)構(gòu)位移的基坑整體變形分析方法的基本原理�；硬捎玫剡B墻和內(nèi)支撐進(jìn)行支護(hù)，地連墻厚0．4m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，支撐間距4m，支撐剛度EA=1×105kN。圖1算例基坑的幾何尺寸及土體的計(jì)算參數(shù)Fig．1Calculationparametersoftheexample采用有限單元法按常規(guī)思路(稱為方法一)對(duì)上述基坑進(jìn)行分析，土體本構(gòu)模型采用Hardening-Soil本構(gòu)模型［4］，分別得到兩步開挖工況基坑變形的結(jié)果。重新建立有限元模型對(duì)上述開挖過程進(jìn)行模擬，不同之處在于每步開挖計(jì)算時(shí)將原計(jì)算得到的支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形作為已知條件施加于新的計(jì)算模型中，不再考慮支撐的作用(稱為方法二)。計(jì)算結(jié)果表明方法一和方法二得到的基坑變形完全一致，見圖2所示。圖2不同計(jì)算方法得到的算例基坑地面沉降Fig．2Settlementresultsbydifferentcalculationmethod假設(shè)有一實(shí)際工程，各項(xiàng)參數(shù)與上述算例一樣，則方法一的計(jì)算結(jié)果即為基坑的實(shí)際變形。方法二的計(jì)算結(jié)果與之一樣，說明只要能獲得支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形數(shù)據(jù)，即能準(zhǔn)確地模擬整個(gè)基坑的變形。1．2材料參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響以圖1中參數(shù)為基準(zhǔn)，土體的強(qiáng)度和剛度上下浮動(dòng)30%，設(shè)F為材料參數(shù)改變系數(shù)，分別取為0．7、0．8、0．9、1．1、1．2、1．3進(jìn)行計(jì)算。采用方法二時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移指定為方法一在F等于1時(shí)的計(jì)算結(jié)果。圖3為計(jì)算得到的不同土體強(qiáng)度參數(shù)條件下的地面沉降曲線，當(dāng)改變土體的剛度參數(shù)時(shí)亦能得到類似的曲線。從圖3可見，材料參數(shù)改變時(shí)，方法一的結(jié)果變化較大，而方法二的結(jié)果基本沒有變化。這說明如果已知支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，將其作為位移邊界條件，采用有限單元法計(jì)算得到的基坑變形受材?

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本文編號(hào)：2549128