既有复合地基侧向力学性状研究

摘要

随着我国城市地下空间的开发和利用，基坑开挖工程日益增加，基坑的开挖不仅关系到基坑本身的安全，对相邻建筑物或构筑物也有重要的影响。目前，在基坑开挖作用下的CFG桩复合地基的研究相对较少，研究基坑开挖对周边CFG桩复合地基的影响具有现实意义。
　　本文以济南市省会文化艺术中心（大剧院）舞台台仓基坑工程为背景，采用数值模拟的方法，利用Abaqus有限元分析软件，建立了基坑开挖对周边CFG复合地基力学性状影响研究的模型，分析了基坑开挖对临近既有CFG复合地基以及围护结构变形与受力的影响，研究了复合地基相关参数对自身侧向力学性状敏感度，获得如下结论:
　　1)地表变形影响范围约为距基坑3倍开挖深度，变形曲线呈弱三角形，变形值较小;复合地基内CFG桩的变形及受力的影响主要在2倍开挖深度范围内，并且其变形和内力的变化主要发生在锚索位置处;
　　2)既有复合地基参数对其力学性状影响不尽相同
　　桩间距对复合地基变形和受力影响显著，随桩距增大，坑外复合地基地表变形及CFG桩变形逐渐增大，CFG桩所受弯矩逐渐减小，且其影响范主要集中在1.5倍开挖深度内;
　　桩身模量对复合地基的变形和受力的影响不明显，改变桩身模量，坑外复合地基地表变形及CFG桩变形几乎一致， CFG桩受力影响可忽略;
　　桩长对复合地基变形有一定控制作用，当桩长与开挖深度比值超过1.1后，坑外复合地基变形不再发生变化，但桩长对CFG桩受力影响不明显;
　　上部荷载对复合地基变形有明显影响，随荷载增大，CFG桩桩身上部水平位移减小，下部水平位移增大，但荷载对CFG桩内力影响不明显。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．1．1 选题的背景

1．1．2 选题的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 基坑变形机理及其影响因素

1．2．2 国内外理论研究现状

1．2．3 国内外试验研究现状

1．3 本文研究内容

1．4 技术路线

第二章 数值分析理论及本构模型

2．1 有限单元法简介

2．1．1 概述

2．1．2 理论基础

2．1．3 有限元方程

2．2 Abaqus软件介绍

2．2．1 概述

2．2．2 基坑开挖在Abaqus中的实现

2．3 本构模型的介绍

2．3．1 概述

2．3．2 修正剑桥模型

2．4 基坑开挖与支护的模拟

2．4．1 计算模型及参数介绍

2．4．2 计算结果验证

第三章 既有复合地基侧向力学性状研究

3．1 模型介绍

3．2 复合地基变形规律分析

3．3 复合地基受力规律分析

第四章 既有复合地基力学性状影响因素分析

4．1 既有复合地基中CFG桩桩间距的影响

4．2 既有复合地基中CFG桩桩身模量的影响

4．3 既有复合地基中CFG桩桩长的影响

4．4 既有复合地基所受荷载的影响

第五章 案例分析

5．1 工程概况

5．2 设计方案和优化

5．3 结果对比分析

第六章 结论与展望

6．1 本文结论

6．2 研究展望

参考文献

致谢

在读期间参加的科研项目