深基坑開挖與支護的有限元模擬

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1、中國海洋大學碩士學位論文深基坑開挖與支護的有限元模擬姓名：李勝林申請學位級別：碩士專業(yè)：防災減災及防護工程指導教師：郭海燕20080101深基坑開挖與支護的有限元模擬摘要隨著城市建設的快速發(fā)展，高層建筑的大量興建以及城市地下空間的開發(fā)利用，出現(xiàn)了大量的深基坑工程。本文利用邊坡數(shù)值分析軟件Geo-slope對青島萬邦廣場基坑工程的開挖與支護進行了彈塑性有限元模擬。據(jù)此分析了土體的位移、主應力分布、施工過程中支護結構受力，并比較了基坑頂部水平位移的計算值與實測值，兩者吻合較好。有限元計算結果表明：1．該工程在土壓力作用下支

2、護樁的變形是彎曲變形，頂端水平位移最大。2．基坑坑底的隆起隨著開挖深度的增大，隆起量也隨之增大，最大隆起量發(fā)生在基坑的中部。3．支護結構改變了土體中主應力的分布，改善了土體的受力狀況。4．預應力錨桿的受力隨著開挖深度增加而增大，最大應力出現(xiàn)在最下面一道錨桿的自由段，在工程的設計中應該注意支護結構的入土深度，防止“踢腳”現(xiàn)象發(fā)生，導致工程事故。有限元方法可以較好地模擬深基坑支護結構的受力和變形情況，并容易發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷和不足。因此，有限元模擬可以為工程設計和現(xiàn)場施工提供理論參考和指導，具有實際工程意義。關鍵詞：深基坑；

3、開挖與支護；有限元；彈塑性SimulationofDeepExcavationandShoringbyUsingFiniteEIementMethodAbstractWiththerapiddevelopmentofcityconstruction，agreatnumberofhi曲-risesaleconstructedtogetherwiththeexploitationoftheundergroundstructure，whichsurelybringslarge—scaleexcavationandshorin

4、gofthefoundationpitproject．Inthispaper,theprocessofQingdaowanbangsquareexcavationandshoringissimulatedbyusingelastic—plasticfiniteelementwhichisprovidedbyGeo‘slopeprogram．Thedeformationofsoilandshoringstructure，horizontaldisplacementandmainstressdistributionalec

5、alculatedbyFinite—elementanalysis．Theagreementbetweenthecomputedandmeasuredresultisgood．Basedonthecalculatedresultsofthefiniteelementanalysis，someconclusionsareobtainedasfollows：(1)Fortheprojecc，undertheearthpressurethemaximaldisplacementisappearedonthetopofpile

6、andthepilebecomesbent．(2)Theblowupsofthepitbottomincreaseswiththelongerdistancefromthewall，reachingitsmaximumvalueinthemiddleofthepit．(3)Theprincipalstressandearthpressuredistributionarechangedbyshoringstructure．(4)Thepre—stressanchortensionincreaseswiththeexcav

7、ationdepthandthemaximumtensionisappearedinthefreedsectionoftheprc-stressanchor,SOthe”kickfoot”phenomenonshouldbeemphasizedinthepractice．ThedeformationoftheshoringstructurecanbecalculatedpreciselybyFEMsimulationanditiseasytofindthedeficiencyinthedesign．FEMsimulat

8、ioncansereasatheoreticalreferenceandpracticalguideforengineeringdesignandsitework．Thishasengineeringpracticalsignificance．Keywords：deepfoundationpit；excavationandreta