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武汉中山公园地铁站深基坑围护结构变形现场监测与数值模拟

作 者: 谢朝果
导 师: 饶云刚;刘智勇
学 校: 武汉理工大学
专 业: 建筑与土木工程
关键词: 地铁车站 围护结构 变形规律 现场监测 数值模拟
分类号: TU753
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 163次
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内容摘要


地铁车站深基坑围护结构的受力与变形分析是地铁深基坑工程建设中重要的研究课题之一,开展地铁车站围护结构变形的现场监测数值模拟研究具有重要的工程应用价值。本文以武汉地铁二号线中山公园站深基坑工程为工程背景,采用理论分析、现场监测和有限元数值模拟相结合的研究方法,对地铁车站深基坑围护结构的内力及变形规律进行了研究,主要的工作及结论有:(1)分析了地铁车站深基坑围护结构的主要特点和围护结构的变形机理及主要影响变形的因素。结果表明,支撑条件、围护结构墙体的刚度和入土深度、土层及水文地质条件、施工工序等都会影响围护结构的变形。(2)完成中山公园地铁站深基坑工程的现场监测方案,并对围护结构的内力及变形规律进行了现场监测工作。通过对监测数据的整理分析,初步研究了地铁车站深基坑围护结构的地下连续墙的变形,墙体内钢筋应力和钢支撑轴力随基坑开挖深度和时间的变化规律。结果表明,围护结构的变形有明显的时空效应,及时的安装钢支撑和合理快速的施工能有效的控制围护结构的变形。(3)建立了中山公园站深基坑的二维有限元分析模型,在考虑到基坑工程施工的实际情况,计算出各个工况下的围护结构墙体的内力和水平位移,以及钢支撑轴力,并将墙体的水平位移计算结果与实际监测成果进行了对比分析,并根据分析成果,提出了一些有益于地铁车站围护结构设计和施工的建议。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 问题的提出  8
  1.2 本文研究的目的和意义  8-9
  1.3 国内外研究现状  9-13
    1.3.1 基坑工程的发展现状  9-10
    1.3.2 基坑工程变形监测研究现状  10-12
    1.3.3 基坑围护结构体系变形的主要分析方法  12-13
  1.4 本文研究的方法及研究内容  13-15
第二章 地铁站深基坑围护结构变形机理研究  15-24
  2.1 地铁车站深基坑围护结构体系的特点  15-19
  2.2 地铁站深基坑的变形机理及控制措施  19-20
    2.2.1 深基坑的变形机理分析  19-20
    2.2.2 基坑变形的主要影响因素及控制措施  20
  2.3 深基坑围护结构的变形规律及影响因素  20-22
    2.3.1 围护结构的主要变形模式  20-21
    2.3.2 围护结构的主要变形影响因素  21-22
  2.4 小结  22-24
第三章 地铁车站深基坑围护结构变形及内力现场监测  24-51
  3.1 工程概况  24-28
    3.1.1 工程简介  24-25
    3.1.2 工程场地及地质水文概况  25-28
  3.2 中山公园地铁车站基坑围护结构方案  28-29
  3.3 监测设计方法及原理  29-34
    3.3.1 监测方案的设计原则  29
    3.3.2 监测的目的和意义  29-30
    3.3.3 基坑监测的监测项目及测点布设情况  30-32
    3.3.4 基坑围护结构的主要监测项目及监测方法  32-34
    3.3.5 监测周期及施工安全控制标准  34
  3.4 地铁站基坑围护结构监测数据分析  34-49
    3.4.1 围护结构墙体水平位移分析  36-45
    3.4.2 围护结构钢筋应力监测结果分析  45-47
    3.4.3 钢支撑轴力监测结果分析  47-49
  3.5 小结  49-51
第四章 地铁车站深基坑围护结构变形有限元模拟分析  51-62
  4.1 本文采用的有限元计算软件的介绍  51-52
    4.1.1 PLAXIS软件的主要特点  51
    4.1.2 PLAXIS软件的模拟分析的主要步骤  51-52
  4.2 基坑开挖的数值建模  52-54
    4.2.1 材料参数的假定与选取  52-53
    4.2.2 施工的主要工况的分析与建立  53
    4.2.3 数值计算模型的假定与建立  53-54
  4.3 数值模拟计算结果分析  54-59
    4.3.1 地下连续墙水平位移计算结果  54-55
    4.3.2 地下连续墙内力计算结果  55-58
    3.4.3 钢支撑轴力的计算结果  58-59
  4.4 计算结果与实测结果比较分析  59-61
  4.5 小结  61-62
第五章 结论与展望  62-64
  5.1 本文的研究结论  62-63
  5.2 有待进一步研究的问题  63-64
参考文献  64-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑施工 > 各项工程与工种 > 基础工程
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