魏莎莎[1]2015年在《深基坑双排桩支护体系变形影响因素分析》文中指出双排桩结构是一种广泛应用在工程中的悬臂式空间支护体系,它施工快捷、不需要设置内支撑、抗侧移刚度较大。然而其结构目前有很多种计算模型,变形较为复杂,尤其对于在设计中不同因素对双排桩支护体系的影响还有待进一步研究。本文在总结双排桩支护体系计算理论的基础上,运用ABAQUS建立双排桩的叁维有限元模型,研究了不同因素对深基坑双排桩支护体系受力和变形的影响,然后根据实际的工程情况建立叁维有限元模型,并将模拟结果与该工程实测数据比较。本文的主要内容如下:(1)首先阐述了双排桩支护体系的特点和优缺点,从模型试验和数值模拟两个方面对国内外的研究现状简单回顾;其次从不同角度详细的介绍了双排桩支护结构的理论计算方法,各有利弊;基于ABAQUS有限元软件,介绍了建模中采用的单元类型、本构模型、桩土接触问题、叁维模型的建立和模拟开挖等问题。(2)建立叁维有限元模型,模拟了基坑开挖深度、开挖宽度、排距、桩长、桩径、土体的粘聚力和内摩擦角等不同因素对深基坑双排桩支护体系水平位移和弯矩的影响,可知:基坑开挖宽度和开挖深度的变大,导致双排桩的水平位移相应的变大;前后排桩的排距合理的范围选取4d左右(d为桩径);在一定范围内,桩长和桩径的变大可以明显地减小双排桩结构的水平位移;土体粘聚力及内摩擦角逐渐增加,能有效地减小双排桩结构的水平位移。(3)以天津某深基坑工程为例,将有限元模拟结果与工程的实测数据进行对比,验证了本文有限元模型的合理性,给出了不同影响因素的参考依据。
王乐[2]2014年在《锚杆双排桩支护体系的应用研究》文中提出锚杆双排桩支护体系是一种新型的支护形式，它兼具桩锚支护体系和双排桩支护体系的优点。但目前对锚杆双排桩支护体系内力计算的研究却很少，为了让锚杆双排桩支护体系能够更好地应用于工程建设中，有必要对其进行深入的研究。本文以沈阳中环广场深基坑支护工程为项目依托，利用Phase2软件对相关项目的锚杆双排桩支护结构进行了数值模拟分析，并与双排桩支护结构进行了对比，研究了锚杆双排桩支护结构在工程应用中的优势。论文的主要研究内容成果如下：（1）本文在总结桩锚支护结构计算理论和双排桩支护结构计算理论的基础上推导了锚杆双排桩支护结构的内力计算方法。并用此法对沈阳中环广场深基坑工程进行了计算，之后采用Phase2软件对计算进行了验证，证明了内力计算方法是可靠的和正确的。（2）对水平位移的分析发现，锚杆双排桩支护结构前后排桩的水平位移都随着开挖深度的增加而增加，且最大位移均出现在桩中位置，而双排桩支护结构的最大水平位移出现在桩顶处。相同地质条件下锚杆双排桩支护结构的水平位移要比双排桩支护结构的水平位移小很多。说明锚杆双排桩支护结构能够更好地控制深基坑周围土体和结构的变形，适用于对周围土体和结构变形控制要求较高的深基坑工程中。（3）对竖向位移的分析发现，锚杆双排桩支护结构桩后土体发生竖向变形的范围要比双排桩支护结构小，且沉降值也要小很多。（4）对剪力的分析发现，由于锚杆的拉力作用，使得锚杆双排桩支护结构上正负剪力的绝对值基本相同，这说明锚杆有效地调整了桩身的剪力分布。与双排桩支护结构相比，能够有效降低桩身的最大剪力值。（5）对弯矩的分析发现，锚杆双排桩支护结构前排桩上的弯矩在锚杆作用处产生了反弯点，说明锚杆发挥了调节支护桩弯矩的作用，与双排桩支护结构相比能够有效地降低支护桩上的最大弯矩。
钱国伟[3]2017年在《深基坑双排桩支护桩间土计算模型及受力机理研究》文中提出基坑双排桩支护结构体系具有侧向刚度大、抗倾覆能力强、施工方便、对周边环境影响较小等优点,比较适合于变形控制要求严格、土质条件较差的基坑工程中,是今后基坑工程中非常具有潜力的支护形式之一。然而,由于基坑双排桩支护结构体系的受力及变形机理非常复杂,其计算理论的研究还尚未成熟,从而严重阻碍了基坑双排桩支护体系的发展。本文从桩间土等效代换的问题出发,对基坑双排桩支护结构的计算方法,以及基坑双排桩支护结构的受力和变形特性做了进一步的研究工作,具体内容如下所示:(1)通过分析与总结现行国家和部分地方基坑行业规程中的双排桩计算方法,从桩间土水平等效结构体系的等效刚度入手,提出了叁种基于规程的改进双排桩支护结构计算模型。(2)基于等效桁架模型,将四边形桩间土实体单元等效为六杆件桁架单元,进而提出基于等效桁架模型的改进基坑双排桩支护结构计算模型,并对该计算模型的使用做详细的说明。(3)基于矩阵位移法对所提出的改进计算模型进行求解。按平面杆系结构有限元法的思想,建立基坑双排桩支护结构的力学模型,利用矩阵位移法编写相应的MATLAB计算程序,从而实现对双排桩支护结构内力及变形的求解。然后,通过两个具体算例的对比分析,对所提出的四个双排桩改进计算模型的可行性及优缺点展开讨论。(4)将文中提出的基于等效桁架模型的改进双排桩计算模型应用到典型工程案例中,采用自编MATLAB计算程序包对该工程案例进行相关的计算。首先,采用自编MATLAB计算程序对该工程典型剖面的各个工况进行分析计算,进而探讨各个工况下双排桩支护结构内力及位移的变化规律。然后,利用该自编MATLAB计算程序,分析桩间土压缩模量变化对基坑双排桩支护结构受力及变形特性的影响。
熊伟芬[4]2010年在《深基坑双排桩支护结构计算模式与数值模拟研究》文中研究表明双排桩支护结构相比普通排桩结构具有较大的侧向刚度,可以有效地限制支护结构的变形；其支护深度也比悬臂单排支护结构深,同时有缩短施工工期、施工方便、不设置支撑、受力条件和整体稳定性好以及节约造价等优点,因而逐渐成为深基坑支护结构的优选方案之一。虽然双排桩支护结构的计算模式有多种,但由于其受力复杂,其设计计算理论还很不完善,在一些方面实践先行,理论滞后,目前还没有一种公认的和统一的计算模式能充分反映出排间距、冠梁刚度、桩长细比等影响因素；现行的国家规范和地区规程中关于双排桩支护结构的设计计算还只有很少的原则规定。本文以汉口地区某深基坑工程实例为背景,分别采用排桩加内支撑及双排桩作为支护体系进行支护结构内力和变形的计算,比较多支点排桩支护体系与双排桩支护体系之间的异同,进一步分析了双排桩支护结构的工作状况和影响因素,并对双排桩支护结构进行了数值模拟和分析,得到了一系列有价值的成果。主要研究内容如下：首先总结和分析了多支点排桩支护结构的几种计算理论。对汉口某深基坑工程实例,分别按极限平衡法与弹性抗力法进行了计算分析,特别分析和讨论了改变桩间距、改变放坡高度及支撑设置位置对支护桩内力、设计桩长、支点反力及基坑稳定性的影响规律,提出了多支点排桩支护结构优化设计的建议。其次,在相近的工程条件下,改单排桩支护结构为双排桩支护结构,计算和分析了双排桩支护结构在基本工况下前后排桩的桩身弯矩和位移分布规律；在基本工况的基础上,分别改变土压力分担系数、排间距、桩间距等条件,计算和分析双排桩桩身弯矩、位移的变化规律,总结和分析了双排桩支护结构计算模式的特点,进一步指出了一个基于弹性抗力法的较合理又方便实用的双排桩支护结构计算模式,提出了确定相应计算参数的建议。最后,运用有限差分软件对同一双排桩支护工程实例建立数值模拟分析模型,模拟基坑基本工况下实际的开挖施工过程,并与基于弹性抗力法的双排桩计算结果进行比较、分析和相互验证；进一步总结在改变桩排距、连梁刚度等条件下计算结果的差别和变化规律。
黄天河[5]2016年在《结构形式和刚度变化对双排桩支护效果影响的数值研究》文中认为随着国家城市化进程的发展,城市中心土地愈发稀缺,深基坑工程成为提高土地使用率非常重要的一个途径。由于城市中心环境复杂,红线范围窄,基坑周围建筑多,电缆管线密集,对整体位移的控制要求极其严格。双排桩作为空间的门架体系,具有良好的基坑支护性能,同时对周围环境影响小。本文以深圳某实际工程作为基础,对双排桩支护结构的桩顶连接方式、布桩方式等刚度变化对支护效果的影响进行研究。建立四分之一基坑模型,研究了四种不同类型的双排桩的空间变形情况,并针对后排桩间隔布置式的双排桩进行局部刚度变化,找出其最佳的刚度加强形式。本文主要的研究内容和结论如下:(1)通过对不同桩顶连接方式的研究,发现前后排桩是否有连梁连接是控制双排桩位移的主要因素,同排是否连接对桩身位移的影响较小;(2)对格构式、梅花式、双叁角式、丁字式四种不同的布桩形式进行模拟后,以桩顶最大位移为主要指标,并考虑连梁方量、转动惯量等因素,进行对比分析;(3)针对范秋雁提出的桩间无土式双排桩,进行数值模拟,验证了范秋雁理论计算的正确性,并与普通双排桩对比;(4)建立四分之一基坑模型,对不同刚度的双排桩结构进行分析,讨论了冠梁在整体双排桩支护结构中的变形协调作用;(5)以后排桩间隔布置式双排桩支护结构为研究对象,研究不同局部刚度加强情况下结构的桩顶位移分布。
段政彬[6]2014年在《h型双排桩复合锚杆支护结构分析》文中研究说明随着我国城镇化建设步伐的加快，地下空间的利用开始快速发展。在城市中心区域进行地下工程施工，周边环境异常复杂，因此，基坑支护技术也变得越来越重要。本文依托湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程为背景，其采用的预应力锚—h型双排桩支护结构将双排桩和预应力锚杆融合为一个整体，充分发挥二者的技术优势，既能控制支护结构的变形，又能保护好基坑周边的设施环境，便于施工与监测。本文将在前人研究的基础上结合实际工程案例，对预应力锚—h型双排桩支护结构的受力机理、工作性状、设计计算方法进行系统的总结与研究。主要研究内容如下：（1）概述了双排桩支护结构和桩锚支护结构的研究现状，总结了两种支护结构的计算模型与计算方法，以及它们的优缺点和适用范围。（2）通过对计算理论的分析与研究，对应用的预应力锚—h型双排桩支护结构提出了两种计算模型和计算方法，对比采用两种计算模型和计算方法得出的结果可知，弹性法较极限平衡法更适用，更切合工程实际。（3）运用弹性法对另外两种实际基坑支护工程中常用的单排桩复合锚杆支护结构、传统型式双排桩复合锚杆支护结构进行计算，通过与预应力锚—h型双排桩支护结构桩身内力和变形结果进行对比分析，得出了预应力锚—h型双排桩支护结构可以控制变形、便于施工和监测作业、降低工程造价的结论。（4）利用基于工程实例提出的弹性计算模型，讨论了被动区刚度、桩体刚度、双排桩排距等重要影响因素对预应力锚—h型双排桩支护结构性能的影响规律，给出了一些控制支护结构内力和变形的方法和措施，并对此类支护结构的设计提出了合理的建议。
赵倩蕾[7]2015年在《双排桩支护基坑边坡的工程特性及其影响因素研究》文中进行了进一步梳理目前,在深基坑的开挖过程中,如何保证基坑本身的安全稳定同时减小对基坑周围建构筑物、市政设施以及道路等环境的影响,是基坑工程的一个重要问题,这也对深基坑的支护结构体系提出了严格的要求。本文以重庆市武隆县隆城国际项目中的基坑边坡作为研究对象,结合项目所在地的施工条件、周围环境因素以及水文地质情况,通过对基坑边坡的支护结构类型进行比选,确定将双排桩结构作为该基坑边坡的支护体系。双排桩支护结构体系具有整体刚度大、侧向变形小、不设置锚拉或支撑、工作面小、施工速度快且方便等优点,然而双排桩的受力机理比较复杂,没有系统的计算理论,其设计依据也不完善,主要依靠工程经验,因此对双排桩支护结构的研究具有重要的理论和实践意义。本文在对国内外双排桩支护结构的研究成果进行分析和总结的基础上,采用数值模拟的方法,通过单因素分析和正交试验分析研究了双排桩结构的支护性能及其影响因素,以期得到有利于工程实践的结论。本文所做的主要工作如下:①调研国内外双排桩结构支护基坑工程的研究现状,结合工程的自身特点确定双排桩支护下的基坑边坡计算模型;②采用ANSYS有限元软件对基坑边坡进行实体建模,之后导入FLAC3D有限差分软件,采用FLAC3D对双排桩结构支护下的基坑边坡进行开挖数值模拟,根据计算结果,分析开挖过程中基坑的土体变形以及双排桩支护结构的受力与变形特征;③对影响双排桩支护性能的因素包括双排桩的桩径、桩间距、桩排距、桩身嵌固深度和连梁截面尺寸进行单因素分析,研究单一因素的变化对双排桩的变形和受力的影响情况;④对双排桩的五个影响因素进行正交试验分析,对比双排桩支护结构对各因素的敏感性大小,根据分析结果确定优化参数方案,并将优化方案与原方案进行对比,验证优化方案的正确性,进而为实际工程中双排桩支护结构的设计提供参考;⑤在以上工作的基础上提出进一步开展相关研究工作的建议。
刘庆茶[8]2006年在《有空间效应的土压力在双排桩支护中的应用研究》文中研究表明随着我国的经济发展,高层、超高层、地下建设、大型船坞等大型工程日益增多,因此,大型深基坑的开挖也层出不穷。双排桩支护结构在基坑的开挖应用中取得了良好的效果,但目前对双排桩支护结构的受力机理、桩—土之间的相互作用、计算方法等方面还缺乏系统的研究。 本文从土压力理论入手,把有空间效应的土压力引入双排桩支护结构的计算,通过有空间效应的土压力和经典土压力作用下的计算结果的比较,对双排桩支护结构的变形和内力进行了研究。讨论了前、后排桩的桩刚度、圈梁刚度、土体的加固等因素对双排桩支护结构的影响,得到了一些有益的成果。 本文最后通过工程实例,一是验证了把有空间效应的土压力引入双排桩支护结构计算的合理性,二是提出了一些对设计和施工有益的建议。
宋磊[9]2011年在《基于变形控制的深基坑双排桩支护数值模拟研究》文中研究指明经过多年的发展,深基坑工程已发展成为一门综合性的学科。考虑到基坑施工对周围环境的影响,必须防止基坑开挖过程可能引起周围建筑的变形。目前基坑开挖设计已逐步由强度控制转变为变形控制,如何有效控制基坑变形,使基坑工程既安全又合理,基坑变形控制的重要性显得尤为突出。本文结合某深基坑工程实例,采用数值模拟的方法,借助有限差分法分析软件FLAC3D,模拟了深基坑的开挖和支护过程,研究了关于双排桩支护结构的变形控制问题。简述了目前常用的深基坑支护结构类型及其适用条件,讨论了深基坑支护设计计算理论,分析了深基坑变形的机理及其计算方法。针对双排桩支护不同的排桩间距、排桩桩长和桩体刚度,建立了分析计算模型,得出了不同支护方案下的基坑的位移云图以及双排桩参数对基坑变形的影响曲线,分析了开挖过程中土体位移的变化规律,得出了最大沉降量和最大水平位移出现的位置,这些表明深基坑的变形具有空间性,从而分析了双排桩支护对深基坑变形的影响作用,得出了基于变形控制下双排桩参数的合理取值范围,达到了优化双排桩支护设计的目的。简单来说,本文采用综述比较、理论分析、数值模拟等方法,深入地研究了深基坑双排桩支护的变形控制方法,对类似的深基坑工程的支护设计可供参考。
黄韬[10]2012年在《深圳滨海软土地区深基坑双排桩支护研究》文中研究表明本文对深圳滨海地区的土层工程特性进行了综述,并简要总结了目前在深圳地区应用较为广泛的几种主要基坑支护结构类型。相比其他支撑结构,双排桩支护结构作为一个超静定的空间整体结构,具有侧向刚度大的特点,在外力作用下侧向位移较小,而且施工方便、经济合理,因而广泛的运用于深圳滨海软土地区深基坑支护加固工程中。同时,文中还对目前双排桩计算理论的发展现状以及各种计算理论的优缺点进行了总结。本文以深圳地区某软土深基坑工程实例为背景,利用ANSYS有限元软件建立叁维数值模型,模拟了深基坑双排桩支护结构。在此基础上,基于计算结果分析了双排桩支护结构的受力、变形状况,并针对双排桩支护结构在不同排间距、不同桩径、不同桩长以及排间软土加固等几种情况下分别进行了数值模拟和分析,得到了一系列合理的结论。主要研究内容如下：首先,对目前工程常用的双排桩支护结构的特点及其计算理论方法进行了分析。针对每一种计算理论的假定、简化、优缺点进行了简要阐明。其次,以深圳地区某深基坑双排桩支护工程实例为背景,利用通用有限元软件ANSYS对这一实例建立数值模拟分析模型。数值模型中采用Druck-Prager模型模拟了不同土层的本构关系；最后,利有限元建立的双排桩数值模拟分析模型,根据双排桩前后排桩的内力(弯矩)与位移的分布情况,进一步分析在改变双排桩的排间距、桩径、前后桩桩长及桩间软土加固等条件下桩身结构的内力(弯矩)和位移的差别和变化规律,得出了一些合理性结论,此类工程双排桩的运用提供参考和指导。
参考文献：
[1]. 深基坑双排桩支护体系变形影响因素分析[D]. 魏莎莎. 天津大学. 2015
[2]. 锚杆双排桩支护体系的应用研究[D]. 王乐. 中国地质大学（北京）. 2014
[3]. 深基坑双排桩支护桩间土计算模型及受力机理研究[D]. 钱国伟. 昆明理工大学. 2017
[4]. 深基坑双排桩支护结构计算模式与数值模拟研究[D]. 熊伟芬. 武汉理工大学. 2010
[5]. 结构形式和刚度变化对双排桩支护效果影响的数值研究[D]. 黄天河. 深圳大学. 2016
[6]. h型双排桩复合锚杆支护结构分析[D]. 段政彬. 湘潭大学. 2014
[7]. 双排桩支护基坑边坡的工程特性及其影响因素研究[D]. 赵倩蕾. 重庆大学. 2015
[8]. 有空间效应的土压力在双排桩支护中的应用研究[D]. 刘庆茶. 大连理工大学. 2006
[9]. 基于变形控制的深基坑双排桩支护数值模拟研究[D]. 宋磊. 湖北工业大学. 2011
[10]. 深圳滨海软土地区深基坑双排桩支护研究[D]. 黄韬. 广西大学. 2012
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