為分析地下工程近接施工過程中對已建地下結(jié)構(gòu)的位移及受力影響情況,以某地下商業(yè)街近接既有地鐵隧道施工為依托,考慮既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)存在的影響,對擬建的地下商業(yè)街負二層結(jié)構(gòu)在施工過程中對負一層結(jié)構(gòu)的影響進行研究。以地下商業(yè)街負一層結(jié)構(gòu)施工結(jié)束為初始應(yīng)力狀態(tài),通過有限元軟件MIDAS/GTS對負二層結(jié)構(gòu)的施工過程進行數(shù)值模擬,分析負一層結(jié)構(gòu)的位移及內(nèi)力變化情況,以及施工過程的安全可行性。分析結(jié)果表明,負一層地下結(jié)構(gòu)位移及彎矩的變化均在合理范圍內(nèi),且既有隧道的存在可以減少負一層結(jié)構(gòu)受負二層施工的影響。 

【文章來源】：解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014,15(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１新建地下工程與既有隧道結(jié)構(gòu)豎向關(guān)系圖Ｆｉｇ．１Ｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｎｅｗｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ

．２粉質(zhì)黏土③６．１０．２９２８．５４８．６１７．９粉質(zhì)黏土④１１．７０．２９２４．５４５．７１７．７２有限元數(shù)值模擬２．１基本假定土體及各材料為連續(xù)、均質(zhì)變化，土體為彈塑性材料，采用德魯克－普拉格屈服準則，且不考慮體積膨脹，既有隧道及地下商業(yè)街結(jié)構(gòu)均為線彈性變化，負二層土體開挖卸荷時假定瞬時釋放４０％的應(yīng)力，其余分２次釋放。２．２模型尺寸及邊界條件根據(jù)建模經(jīng)驗并充分考慮新建地下工程的影響，模型尺寸長９７．６ｍ，高２８ｍ，寬２４．３ｍ，如圖２所示。結(jié)合實際工程情況，確定模型所需的約束為上表面自由，側(cè)面及底面分別為水平和豎向方向位移控制約束。圖２整體模型Ｆｉｇ．２Ｏｖｅｒａｌｌｍｏｄｅｌ２．３施工過程模擬近接施工數(shù)值模擬時，通過對模型單元的激活和鈍化來模擬各施工工況。新建地下商業(yè)街采用蓋挖逆作法進行施工。本文主要研究既有地鐵隧道存在的條件下，地下負二層施工對負一層結(jié)構(gòu)的影響分析，故以地下商業(yè)街負一層結(jié)構(gòu)施工完成后為初始應(yīng)力狀態(tài)，至負二層結(jié)構(gòu)施工完畢共７個施工工況，圖３為模型的初始應(yīng)力和施工結(jié)束示意圖。２５３第３期耿永常，等：地下負二層施工對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響

圖３模型示意圖Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌ３數(shù)值模擬結(jié)果分析結(jié)合數(shù)值模擬計算結(jié)果，分析地下商業(yè)街負一層結(jié)構(gòu)受負二層施工的位移及內(nèi)力影響情況。３．１負一層結(jié)構(gòu)位移影響分析根據(jù)數(shù)值模擬的計算結(jié)果，對地下商業(yè)街負一層的頂板、側(cè)墻和柱、底板的位移變化分別進行討論。鑒于模型的對稱性，對模型左半部分選取參考節(jié)點，圖４（ａ）為負二層施工結(jié)束后負一層結(jié)構(gòu)豎向位移云圖及參考節(jié)點的位置，圖４（ｂ）為所選參考節(jié)點的位移變化情況。從圖４（ｂ）可知，地下商業(yè)街負一層頂板受負二層施工的影響，豎向位移的大小及變化幅度由中間向兩側(cè)逐漸增大，而負一層中間部分由于下方存在既有隧道，受負二層施工的影響較校從整體上看，頂板各參考節(jié)點的位移變化趨勢較相近，且施工結(jié)束時側(cè)墻附近的頂板隆起最大，約１．５ｍｍ。對地下商業(yè)街負一層的側(cè)墻和柱分別選取參考節(jié)點，如圖５（ａ）所示，對其位移變化進行分析，圖５（ｂ）為所選參考節(jié)點的位移變化情況。由圖５（ｂ）可知，地下負一層結(jié)構(gòu)側(cè)墻部分受負二層施工的影響相對較大，施工完成后隆起約１．４ｍｍ，中間至兩側(cè)柱位移的大小及變化幅度呈增大趨勢，且柱和側(cè)墻豎向位移的大小及變化與頂板相似。在地下商業(yè)街負二層結(jié)構(gòu)的施工過程中，負一層結(jié)構(gòu)的底板可起到一定的水平支撐的作用，底板的位移變化可影響整個結(jié)構(gòu)的安全性能，受負二層施工的影響顯著。圖６（ａ）為負一層底板所選參考節(jié)點的位置示意圖，圖６（ｂ）為各參考節(jié)點的位移變化情況。圖４負一層頂板參考節(jié)點及位移Ｆｉｇ．４Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｎｏｄｅｓａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｅａｃｈｎｏｄｅｏｎｎｅｇａｔ

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3351897