设置地中壁之连续墙位移三向度分析

对台北盆地设置地中壁的基坑连续墙侧向位移进行分析,其中黏土层分别采用有效应力不排水分析及总应力不排水分析两种分析方法,并将两种分析方法的结果与监测资料进行验证比较。结果表明,有效应力不排水分析及总应力不排水分析皆可得到类似且合理的连续墙侧向位移结果。分析结果显示,地中壁对深基坑工程的连续墙侧向位移能提供相当好的抑制效果;距地中壁角隅越近,连续墙的最大侧向位移量越小;地中壁间距越小,连续墙的最大侧向位移量越小。

船坞拉锚式坞墙施工阶段位移控制技术及应用

软土地基上建造拉锚板桩坞墙结构的船坞工程,基坑开挖后的坞墙位移不可避免。对于采用地下连续墙等柔性墙体加锚碇结构的组合式坞墙结构,结构受力体系较为复杂,施工各阶段工况变化,导致结构位移趋势不尽相同。为保证船坞净宽尺寸要求,通过对坞墙及墙后锚碇结构位移量的工况分析及数值计算,提出各阶段结构位移控制措施,同时依据数值计算结论预留位移量。结合施工实际监测数据,同步验证数值计算可靠性,进而形成可供推广的船坞位移控制技术。

附加位移放大型阻尼墙的高层钢结构地震易损性分析

对普通阻尼墙(VDW)和位移放大型黏滞阻尼墙(ADW)进行了理论分析,通过模型装置的力学性能试验研究,对比2种阻尼墙在不同位移幅值下的耗能能力,试验表明ADW的滞回曲线更为饱满,并验证了ADW的理论模型和高效的耗能能力。建立20层钢框架结构模型,选取近场和远场地震动各16条,以层间位移角作为损伤指标,分别对无控结构、附加VDW和ADW结构进行动力时程分析,基于增量动力分析方法得到结构易损性曲线。结果表明:相比于无控结构和VDW结构,ADW减震结构达到各级破坏状态的超越概率显著下降;近场波对结构损伤的概率高于远场波,而ADW结构在近场波和远场波作用下的抗震性能均大幅提高;ADW结构在罕遇地震下梁柱的塑性状态等级和损伤数量明显减少,可有效地控制结构的地震响应。

变形协调情况下土钉墙内力和位移的计算方法

土钉墙的内力主要包括土钉轴力、钉土剪力和面层受力,而土钉墙变形的过程是土钉、面层和土体之间相互协调共同作用的过程,传统的计算模型都是从力矩平衡的力学角度出发,不能合理解释土钉内力和变形的相互关系。通过对土钉墙受力和变形机制的分析,利用Mindlin解计算在虚拟开挖应力和钉土剪力共同作用下土体侧向位移,结合钉土剪力和钉土相对位移的线性关系以及钉土剪力在最危险滑动面位置等于0的特点,计算土钉轴力、钉土剪力和土钉墙在开挖面位置的变形。土钉被动区段钉土剪力超出其极限值的部分转移至面层,假定面层受力增量呈三角形分布,根据静力平衡得到面层受力分布。通过与工程实测资料的对比分析,初步验证土钉墙内力和变形计算方法的合理性和可行性。

基于变形控制设计的支撑轴力与地墙位移规律探讨

分析支撑轴力与墙体变形的实测数据,认为在基坑开挖过程中随开挖深度的增加,临近开挖面的两道撑的轴力值也随之增加,其余支撑轴力会有不同程度的降低。此外,支撑轴力的变化反映了地下连续墙体的位移变化。

网状与条带式加筋土挡墙墙面位移的测试

通过对网状及条带式加筋土挡墙大型模型试验墙面位移的测试分析,研究了超载作用下网状与条带式加筋土挡墙墙面位移的分布形式,发现在超载作用下,条带式与网状加筋土挡墙的墙面位移形式相似,都呈上大下小、整个墙面绕墙趾向外位移且墙面位移随超载的增大而增大,但网状加筋土挡墙的墙面位移小,而且其上、下部位移相差的幅度亦较小。结果表明,网状加筋土挡墙的墙面位移小,墙体的整体工作性能较强。工程实践证明网状加筋土挡墙具有广阔的应用前景。

绕墙顶转动位移模式下黏性土挡土墙的被动土压力研究

以黏性土为研究对象,针对挡土墙在绕墙顶转动下的土拱效应进行研究。根据土拱曲线的土体应力状态,给出黏性土条件下的侧向被动土压力系数及层间摩擦系数求解公式。在上述两大系数基础上提出了变换方法,将其运用到薄层微分法中,给出了绕墙顶转动下的挡土墙被动土压力分布解。试验结果表明,绕墙顶转动位移模式下挡土墙被动土压力与绕墙顶转动位移模式类似,也呈凹形曲线。随着土拱效应δ/φ的增大,被动土压力非线性分布加强。

加筋土挡墙极限荷载及墙面横向位移的模型试验研究

为了研究加筋层数、筋带长度以及筋带形式对加筋土挡墙顶部荷载和墙面板横向位移的影响,进行了多组加筋砂土挡墙的室内模型试验,筋带材料为牛皮纸,加筋层数为1～4,筋带长度为30～70cm,筋带的形式有整体式、条形、方格形网孔、圆形网孔。模型实验发现当筋带为整体满布式时,加筋土挡墙顶部极限荷载随着加筋层数的增多而线性增大;当加筋层数为1层,对于整体式而言,极限荷载随着筋带长度的增长而增大,呈幂指数关系,对于筋带形式而言极限荷载按筋带形式的不同由大到小的排序为方格网形、圆孔网形、条式形、整体满布形,墙面板横向位移则是按以上顺序由小到大排列。本次模型试验墙面板的位移表现为绕墙角向外的转动和向外的平动,得到的加筋土挡墙顶部极限荷载方程可用来估算无筋土挡墙顶部的极限荷载。

水泥搅拌桩挡土墙墙顶位移的修正算法

对水泥搅拌桩挡土墙的水平位移计算进行了探讨。以刚性桩法为基础理论和计算模型、弹性抗力法的计算结果为挠曲修正，首次提出一种既便于手算，又能考虑墙身挠曲变形的墙顶位移修正算法。

软土基坑SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系模拟试验研究

基于相似理论设计了SMW工法支护的软土深基坑支护开挖试验模型,由模型试验测得了各级开挖稳定后的SMW工法墙墙顶位移;在模型试验基础上,采用大型非线性有限元软件ABAQUS建立了特征墙段的三维有限元数值分析模型,由数值分析也获得了各级开挖工况下墙顶位移.比较了基坑模型试验及其数值模拟分析结果,并采用指数模型拟合了SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系曲线.结果表明:采用指数模型拟合SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系可取得良好的拟合效果.工程施工中,可采用指数模型预测预报SMW工法墙随基坑开挖产生的墙顶水平位移.施工过程中,加强墙顶位移监测,绘制墙顶位移与嵌固比关系曲线,将预测位移值与实测值进行分析对比,可以了解支护结构实际所处的工作状态及变形阶段,从而可以预防工程事故发生.

基坑内支撑体系动态调节下支护结构位移及轴力理论分析

为解决基坑内支撑调节长度与支护结构位移、轴力安全控制问题,基于平面应变问题建立基坑单道和多道内支撑动态调节理论计算模型,推导得出内支撑调节引起的内支撑轴力和地下连续墙位移变化的计算方法,提出内支撑动态调节范围的确定方法,并通过工程实例验证理论方法的正确性。研究发现:1)内支撑调节需要在一个安全合理的范围内进行伸缩调节;2)文中的理论方法可用于确定内支撑动态调节的安全合理范围;3)当求得的最小调节量大于调节上限值时,即使内支撑动态调节也无法满足基坑安全控制的要求,说明基坑支护方案不合理,需要重新设计。

苏州软土地区地铁基坑墙顶竖向位移变形特性分析

软土地区地铁车站深基坑开挖卸载,坑底土体回弹对地连墙产生向上的侧摩阻力,使地连墙产生竖向位移。在不考虑墙体自重和下卧层起伏的条件下,依据残余应力法和Boussinesq解,推导出地连墙竖向位移的计算公式。结合苏州地铁3号线星港街站基坑开挖的土层参数与监测数据,利用Midas GTS有限元软件建立三维数值模型对比分析,探究深基坑开挖卸荷作用对围护结构变形特性的影响规律。研究发现:理论计算公式符合工程实际情况,具有应用价值;地连墙竖向位移量随着基坑开挖深度的增大而增大,最大隆起(0.06%～0.09%)H,其中开挖第4层土体时,地连墙隆起速度最大;建议在软土地区深基坑支护结构设计时考虑到卸荷效应。

挖填条件下锚固板桩墙墙体行为的数值研究

针对用于提供横向土支撑的悬臂式或锚定式板桩墙由于系统刚度相对较低而产生相对较大的变形的问题,采用连续介质力学数值方法,借助有限元数值计算理论对不同土质条件和墙体高度条件下的基坑和回填施工情况进行建模研究,分析了不同土体条件和墙体高度以及施工方法对侧土压力、墙位移、墙体弯矩的影响。研究结果表明:施工方法对作用在墙体上的总侧向土压力的影响不大,对墙体变形和墙体弯矩有显著影响;地基土壤的坚硬程度对墙体变形有着重要的影响,地基土较松时的最大墙体变形比地基土较强时大。

理论公式和数值模拟在加筋土挡墙位移计算中的应用

加筋土挡墙是一种常见边坡支挡防护结构,兼具经济效益和美观等优点,并对复杂地形地质条件有灵活适应性,在欧洲山区高速公路设计中应用非常广泛。作为一种柔性结构,加筋土挡墙的变形是影响整个结构安全的重要指标,而墙面变形往往是最直接的表现形式。通过两种不同的计算方法,基于极限平衡法的理论公式法和基于有限元的数值模拟法,计算加筋土挡墙理论设计年限(120年)的墙面变形,分析计算结果差异的理论因素,并简要说明两种方法在项目生产中的应用。

基坑墙(桩)顶水平位移监测方法探索

基坑开挖期间,墙(桩)顶水平位移监测数据对基坑整体变形的判断尤为重要,根据施工场地条件及所采用的仪器设备精度等因素,采用适宜的监测方法能够很大程度上提高监测精度,减少监测时间。本文介绍了几种常用的墙(桩)顶水平位移具体监测方法、数据处理过程以及监测过程中的注意事项。

土钉支护中土钉力和位移的计算问题

土钉支护是一种比较经济的支护方式,工程实践中已广泛应用,但其设计理论则相对缺乏。针对目前土钉支护设计中存在的主要问题,即土钉力和土钉支护位移的计算分析,以工程实测资料为背景,根据侧壁主动土压力与总土钉力相等的原则,考虑施工过程的影响和增量法的思想,提出了基于经验和理论相结合的土钉力计算公式。按照弹性力学理论,对由于土的开挖引起支护的土体侧移提出了简易的位移计算公式。通过工程实测检验了公式的正确性。这些计算公式简便,其结果较符合实际,较好地解决了土钉支护设计的主要问题,可为工程设计提供参考。

利用预应力土锚加固前倾的闸室墙

根据谏壁一线船闸西侧闸室墙发生前倾的原位测量和检查资料,在对该段闸室墙前倾的原因进行分析的基础上,采用预应力土锚方案进行加固,经使用验证达到了预期的效果。

建渣土工袋挡土墙室内模型试验

建渣土工袋挡土墙是一种新型的柔性支挡结构，将建渣用作土工袋填料，有利于建渣的回收利用．设计并开展了建渣土工袋挡土墙室内模型试验，研究了不同工况下坡顶竖向沉降的变化规律、墙后土压力和墙面水平位移沿墙高的分布特征以及坡体破坏模式．研究结果表明：增加建渣土工袋挡土墙后的坡顶破坏荷载比无支护时提高了87．5％～125％，边坡支护效果十分显著；坡比从1：0．75增加到1：0．25时，坡顶承受的破坏荷载降低了11．8％-29．4％；建渣土工袋挡土墙墙面水平位移随墙高呈鼓型分布，最大水平位移位于距墙底约1／3—1／2高处．建渣土工袋挡土墙墙后土压力为非线性分布，最大土压力值出现在距墙底约1／3高处；建渣土工袋挡土墙墙后土体的滑裂面从圆弧形向折线形变化，滑裂面前缘高度均位于距墙底1／3—1／2高处；距墙底约1／3—1／2高处为建渣土工袋挡土墙的薄弱部位，在设计和施工中应考虑一定的工程措施予以加强．

桩锚直径等对水泥土桩锚墙支护影响

土体采用双曲硬化模型,水泥土桩墙和水泥土桩锚采用弹塑性模型,计算分析了水泥土桩锚直径和长度对水泥土桩锚墙支护结构的影响。计算结果显示,在计算条件下,桩锚直径大于400 mm时,桩锚在饱和软黏土中的置换、占位、加筋效果明显,控制墙顶水平位移和墙后土体沉降效果显著,桩锚直径小于200 mm时,将失去置换、占位、加筋作用,从而降低对墙后土体的主动加固效果。桩锚长度达到开挖深度的1.6倍时,能有效控制墙顶水平位移以及墙后土体沉降,桩锚长度超过1.6倍开挖深度以后,控制水平位移和墙后土体沉降的效果不明显。经与同一基坑的监测数据对比,计算值与实测值重复性好、规律性好。

刚/柔组合墙面加筋土挡墙动力响应数值分析

为研究刚/柔组合墙面加筋土挡墙动力响应规律,基于刚/柔组合墙面加筋土挡墙的振动台试验结果,建立了FLAC^(3D)数值模型,研究了加载频率和峰值加速度对挡墙的墙面位移、加速度响应及地震土压力分布的影响。结果表明:地震作用下,水平位移分布呈绕墙趾转动模式;在不同频率、不同加速度幅值下,墙高比(挡墙位移与墙高的比值)不超过0.02%,远小于1.5%。加速度放大趋势受频率成分影响较大,受加速度幅值影响较小;整体放大系数范围较低(刚性面板的放大系数范围在1.00~1.15,加筋区放大系数在1.00~1.40);动土压力与加速度幅值成正比,而受频率成分影响较小;动土压力合力作用点受频率成分影响较弱。分析可知,刚/柔组合墙面加筋土挡墙适用于地震活跃区。