非对称开挖基坑内撑式围护结构受力及变形分析

摘要

随着城市地下建设的快速发展及场地使用限制的愈加严苛，有两种或者多种开挖深度的基坑越来越常见，如何考虑基坑非对称开挖的影响成为基坑工程设计中的一个重要问题。目前，这方面的理论研究滞后于工程实践，也没有相关明确的规范标准，通常的方法为完全忽略非对称开挖的影响，仅仅按挖深较深侧单边设计。因此，对于非对称开挖基坑的研究具有重要的理论意义和工程应用价值，针对这个研究领域，本文开展了以下工作。
　　1、首先，基于等值梁法，通过改进开挖较浅侧围护结构所受土压力模式，推导了能考虑两侧挖深不同的内撑式围护结构插入深度计算公式。探讨了基坑开挖的非对称程度对围护结构插入比的影响。结果表明，相比于仅按单边设计，挖深较深侧对挖深较浅侧的“推挤作用”会使挖深较浅侧围护结构插入比增大，增大的幅度随非对称开挖程度的增加而增大，且挖深较深侧挖深越深，增大效应越显著。工程实例表明综合考虑两侧挖深差异的影响，比仅按挖深较深侧单边设计更加经济、合理。
　　2、基于最小势能原理，对对称开挖基坑按悬臂式与内撑式两种围护结构，分别计算了围护结构的最大变形。综合分析了基坑长度、围护结构间距、地面超载、支撑位置、支撑刚度等因素对围护结构最大变形的影响。将最小势能原理在变形分析上的应用进一步拓展到非对称开挖内撑式围护基坑，获得了两侧冠梁和围护结构的变形曲线，并分析了支撑刚度对两侧围护结构位移的影响。
　　3、运用有限元软件ADINA，建立非对称开挖基坑三维模型，获取冠梁和围护结构的变形曲线，通过与解析解模型中的结果进行对比，验证了解析方法的正确性。

目录

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致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究工作

第2章 非对称开挖基坑内撑式围护结构受力分析

2．1 等值梁法简介

2．2 围护结构土压力

2．3 非对称开挖基坑内撑式围护结构插入深度确定

2．4 工程实例

2．5 本章小结

第3章 非对称开挖基坑内撑式围护结构变形分析

3．1 最小势能原理

3．2 对称开挖基坑围护结构变形公式推导

3．3 非对称开挖基坑围护结构变形公式推导

3．4 本章小结

第4章 内撑式非对称开挖基坑有限元分析

4．1 ADINA简介

4．2 有限元模型的建立

4．3 结果分析

4．4 本章小结

第5章 结论与建议

5．1 主要结论

5．2 进一步工作建议

参考文献

作者简介及在学期间所取得的科研成果