门架式双排桩围护结构在深基坑工程中的应用研究

摘要

门架式双排桩是一种新型的围护结构，它是由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶的冠梁形成的空间门架式结构体系。这种结构具有较大的侧向刚度，通过对桩间土的合理利用以及前、后排桩之间的协同作用，充分挖掘支护结构材料的潜在能力，综合利用了空间效应，产生较大的侧向刚度，使支护的抗侧移能力大幅度提高。 为了深入研究深基坑开挖中双排桩支护结构的内力和变形以及与土的相互作用机理，本文运用大型有限元软件ABAQus模拟分析了某深基坑开挖全过程。针对应用试验的力学参数进行模拟计算的结果与实际情况偏差较大的问题，本文根据现场实测结果，应用有限元与BP神经网络相结合的位移反分析方法得到了较为符合工程实际的力学参数。在桩体侧向位移和土体力学参数之间建立了BP神经网络的训练样本。把桩体侧向位移作为神经网络的输入，而土体力学参数作为网络输出，对神经网络进行训练。BP网络训练成功后，再用实测的桩体侧向位移进行反分析得到相应的土性参数值。 利用位移反分析方法得到的力学参数，结合某深基坑工程，通过三维有限单元法模拟和分析了门架式双排桩围护结构的变形和内力，同时对影响围护结构内力和变形的排距、冠粱刚度、桩间水泥搅拌桩的置换率、地面超载以及被动区加固等因素进行了讨论，从而较为深入的研究了深基坑开挖中门架式双排桩围护结构的内力和变形以及与土体的相互作用机理，并提出了一些控制支护结构变形，保持基坑稳定的方法和措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2双排桩围护结构简介

1.3双排桩支护结构的研究现状

1.4本文研究内容

第二章深基坑工程的有限元计算理论

2.1引言

2.2三维有限元的基本原理

2.3 ABAQUS有限元软件实现基坑开挖模拟

2.4土体的本构模型

第三章深基坑工程土性参数的位移反分析

3.1引言

3.2神经网络及BP算法

3.3基坑工程中土性参数的反分析

3.4本章小结

第四章门架式双排桩围护结构的有限元分析

4.1引言

4.2三维有限元分析模型

4.3计算结果分析

4.4本章小结

第五章影响双排桩围护结构性状的主要因素分析

5.1引言

5.2排距对双排桩受力变形的影响

5.3桩间水泥搅拌桩置换率的影响

5.4冠粱刚度的影响

5.5地面超载的影响

5.6被动区加固的影响

5.7桩体刚度的影响

5.8本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

硕士阶段发表的论文

致谢