微型钢管桩复合土钉墙模型试验及支护设计研究

摘要

随着中国大陆高层建筑的发展以及地下空间的充分利用，原先单一的土钉墙技术已不能满足要求，需要与其它类似的加固方法协调使用，在这种背景下产生了复合土钉墙。
　　微型钢管桩复合土钉墙是土钉墙与微型桩的一种复合型式，其理论研究仍有所欠缺，微型钢管桩和土钉与土体之间的作用机理仍不明确。
　　理清了土钉墙支护技术的起源、应用，以及目前微型钢管桩复合土钉墙的使用状况和制约其发展的瓶颈，阐述了研究复合土钉墙的各类方法。
　　设计使用了一套用于研究微型钢管桩复合土钉墙的室内模型设备，并根据实际基坑支护工程进行了对应的系统的室内模型试验；制作了一套采集试验数据的方案，收集了模型试验中的土钉应变、边坡位移、钢管桩应变等数据，并对数据进行了转换分析。
　　根据室内模型试验建立了相应的微型钢管桩复合土钉墙的三维有限元模型，运用有限元程序Midas/GTS对其进行了对比分析，控制单一因素如土质、是否设置钢管桩等，对边坡位移、土钉轴力、钢管桩弯矩等计算结果进行对比分析，并得出重要结论。
　　将室内模型试验结果结合有限元分析结果进行对比分析，得出结论：在传统软件对微型钢管桩复合土钉墙设计缺失的情况下，采用三维有限元仿真模拟软件进行基坑设计是可行的。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景

1.3 研究意义

1.4 研究方案

1.5 本章小结

第二章 室内模型试验

2.1室内模型试验简介

2.2 室内模型试验原理

2.3 室内模型方案设计

2.4 主要试验材料选择

2.5 应变片的粘贴

2.6标定试验

2.7 砂土复合土钉墙试验过程

2.8 本章小结

第三章 Midas/GTS有限元模拟

3.1 室内模型试验有限元模拟假定

3.2 模型参数

3.3 MIDAS/GTS的操作流程

3.4 室内模型试验有限元模拟步骤

3.5 本章小结

第四章 试验结果与有限元分析

4.1 土钉轴力分析

4.2 支护面位移分析

4.3 钢管桩弯矩分析

4.4 本章小结

第五章 工程实例

5.1 工程概况

5.2 基坑支护设计

5.3 复合土钉支护施工

5.4 传统基坑设计软件

5.5 结果分析对比

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录A

附录B

附录C