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深基坑开挖条件下桩锚支护结构工程性状研究

作　者: 杨帆
导　师: 周德泉
学　校: 长沙理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 桩锚支护基坑开挖数值模拟工程监测
分类号: TU753
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

深基坑开挖过程中，支护结构与土相互作用引起支护结构受力性能改变，必将影响支护结构的安全状态。为了研究支护结构随基坑开挖的工程性状变化，本文在综合分析前人研究方法和研究成果的基础上，依托桩锚支护“崇文阁”实体工程，通过数值模拟和工程实测，对桩锚支护结构工程性状进行分析和对比。主要工作包括：1.从数值模拟、理论分析以及试验等方面综合分析桩锚支护结构在基坑支护工程中的研究现状，讨论深基坑支护设计计算理论，分析深基坑工程变形理论及影响因素。2.利用有限差分软件FLAC3D对“崇文阁”实体深基坑工程建立桩锚支护结构计算模型，具体分析了桩顶位移，桩后土体位移，桩体深层水平位移以及预应力锚杆轴力随基坑开挖的变化情况，得出桩体在不同开挖工况下位移变形规律，讨论并分析预应力锚杆在基坑开挖全过程中的轴力分布和变化规律。3.进行工程实测，将数值模拟和实测数据进行分析和对比，获得了模拟和实际情况的异同，验证基坑稳定性，为类似深基坑支护结构设计提供参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 选题背景及意义  10-11
  1.2 深基坑支护概述  11-13
    1.2.1 深基坑支护类型  11-12
    1.2.2 深基坑支护结构安全等级  12-13
  1.3 桩锚支护结构研究现状  13-16
    1.3.1 数值分析  13-14
    1.3.2 理论分析和计算  14-15
    1.3.3 现场和室内试验  15-16
  1.4 本文研究思路和工作内容  16-17
第二章深基坑支护结构设计理论  17-32
  2.1 概述  17
  2.2 基坑支护设计基本原则  17
  2.3 基坑支护结构作用土压力理论  17-24
    2.3.1 库伦土压力理论  17-19
    2.3.2 朗金土压力理论  19
    2.3.3 静止土压力  19-20
    2.3.4 考虑桩土相互作用桩侧土压力  20-24
    2.3.5 土压力计算方法比较  24
  2.4 基坑支护结构计算理论  24-30
    2.4.1 等值梁法  24-28
    2.4.2 弹性支点法  28-30
    2.4.3 数值模拟方法  30
  2.5 支护结构设计方法比较  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章深基坑工程变形理论  32-37
  3.1 概述  32
  3.2 深基坑工程开挖变形机理  32-35
    3.2.1 支护结构变形  32-33
    3.2.2 基坑周围地表沉降  33-34
    3.2.3 基坑底部土体隆起  34-35
  3.3 基坑变形影响因素  35
    3.3.1 基坑土体的性质  35
    3.3.2 基坑开挖时空效应  35
    3.3.3 基坑设计因素  35
  3.4 基坑变形控制标准  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章深基坑桩锚支护结构 FLAC3D 模拟  37-56
  4.1 概述  37
  4.2 有限差分软件 FLAC3D 介绍  37-40
    4.2.1 有限差分软件 FLAC3D 基本特点  37-38
    4.2.2 有限差分软件 FLAC3D 求解步骤  38-40
  4.3 FLAC3D 建模参数选取  40-42
    4.3.1 材料参数  40-41
    4.3.2 接触面选取  41-42
    4.3.3 边界条件  42
  4.4 数值模型建立  42-44
    4.4.1 模型基本假设  42-43
    4.4.2 模型的建立  43
    4.4.3 模型初始应力场生成  43-44
    4.4.4 施工工况建立  44
  4.5 数值模型开挖结果分析  44-55
    4.5.1 最大不平衡力分析  44-46
    4.5.2 桩顶水平位移分析  46
    4.5.3 桩后土体位移分析  46-48
    4.5.4 支护桩变形分析  48-53
    4.5.5 锚杆轴力分析  53-55
  4.6 本章小结  55-56
第五章深层水平位移测试与效果  56-68
  5.1 工程简介  56-57
  5.2 基坑工程监测方案设计  57-60
  5.3 深层水平位移结果分析  60-67
    5.3.1 测斜观测点布置  60-61
    5.3.2 桩体深层水平位移分析  61-63
    5.3.3 土体深层水平位移分析  63-66
    5.3.4 测点最大水平位移比较  66-67
  5.4 本章小结  67-68
结论与展望  68-70
  结论  68-69
  展望  69-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
附录 A 攻读学位期间发表论文目录  75-76
附录 B 攻读学位期间参加的科研课题  76

深基坑开挖条件下桩锚支护结构工程性状研究

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