满足位移协调的排桩—内支撑支护体系简化计算方法研究

作     者：张光文 

作者单位：武汉理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：袁海庆

授予年度：2010年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：排桩—内支撑支护体系 位移协调 等效结点荷载 等价平面体系 渐进算法 共同作用体系 

摘      要：随着城市建设的发展,基坑的开挖深度越来越深,开挖面积越来越大,基坑周边施工环境也日趋复杂,如何确保深基坑工程和周边建筑的安全就成为深基坑工程中需要关注的首要问题,而深基坑支护设计计算方法又是其中的关键环节。目前深基坑工程设计计算有很多种方法,其中主要还是采用我国《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)推荐的弹性支点法,但是弹性支点法存在位移不协调,需要人为施加约束的不足。因此,本文在总结现有各种设计计算方法优缺点,重点分析弹性支点法不合理性的基础上,提出一种更为合理准确的计算方法。 本文通过将各个支护桩(连同被动区的土弹簧)看成是分别连结在内支撑结构上的弹性支座(称为“桩弹簧支座),把主动土压力转换为作用在支护桩与内支撑连结结点处的“等效结点荷载,将原来的排桩—内支撑—土压力空间体系转换为“桩弹簧支座—内支撑—“等效结点荷载组成的“等价平面体系,并通过渐进算法解决多层内支撑体系空间耦合问题,建立满足位移协调的排桩—内支撑支护体系简化计算方法。该方法具有以下优点： 1.比较全面的考虑了深基坑支护体系各组成部分相应的支护效应和共同作用。 2.在满足桩—内支撑位移协调前提下将空间结构问题转化为平面问题计算,而且支护桩和内支撑平面内主要计算依据与空间计算模型无异,因此与空间有限元相比,不仅能够考虑深基坑支护体系的空间效应,而且计算简单易行;与弹性支点法比,不需要人工地在内支撑上设置附加支座,不会引起局部应力和位移集中,而且不存在支护结构和内支撑结构位移不协调的问题,计算结果更加符合工程实际。 3.能够动态模拟基坑的分级开挖、内支撑结构的架设、预应力施加等施工过程,考虑施工过程对支护结构的影响。 4.计算简单,方便编程,可以编制排桩—内支撑支护体系设计计算专业软件,大大提高桩—内支撑支护结构计算的精确性和便捷性。 5.可以考虑沿基坑侧壁的切向地基土抗力对桩—内支撑支护体系的影响。