对比弹性支点法的狭长基坑围护结构施工优化研究

【目的】弹性支点法将基坑假定为平面应变问题进行分析,即假设狭长基坑长距离一次开挖,但在实际施工中有分段开挖的现实情况,所以需要对分区段开挖对基坑围护结构的影响进行研究。【方法】结合新建哈牡客专爱民隧道出口明挖段狭长基坑,建立不同单次开挖长度工况下的三维有限元模型,研究围护结构内力及变形随单次开挖长度的变化规律。【结果】随着单次开挖长度的增加,围护桩水平位移和桩身弯矩逐渐增大并趋近于弹性支点法的计算结果,一次开挖20 m、30 m、40 m时,水平位移比开挖10 m时的水平位移分别增大8.75%、12.2%和13.6%,桩身弯矩分别增大12.1%、14.9%和16.8%;一次开挖10 m、20 m、30 m、40 m时安全系数分别为弹性支点法的1.3、1.17、1.13、1.12倍。【结论】弹性支点法安全储备过大,在实际工程中可结合不同的开挖工况,在对围护结构进行合理优化或满足条件的情况下,合理调整单次开挖长度。

考虑空间作用对地下连续墙弹性支点法的改进

对深基坑挡土结构地下连续墙的弹性支点分析法作了改进，提出了能考虑地下连续墙空间作用的拟空间弹性支点法，运用虚位移原理推导出考虑空间作用的杆单元刚度矩阵。计算结果表明新的方法比传统的弹性支点分析法更为合理。

弹性支点法的m值反分析的研究

在弹性支点法有限元正分析的基础上 ,利用非线性规划中的最优化方法———单纯形加速法 ,采用直接反分析法对深基坑被动土体参数m值作了反分析 ;而且利用反分析所得参数m值进行了有限元正分析 ,以预测下一开挖阶段可能产生的侧向位移 。

柔性挡土结构弹性支点法的改进

对深基坑工程中计算柔性挡土结构的弹性支点法作了改进 ,提出了考虑柔性挡土结构与土之间摩擦效应的分析方法。计算结果表明考虑摩擦效应时柔性挡土结构的内力及变形都有较显著的减小。

基于弹性支点法的三排微型钢管桩支挡结构内力与变形研究

基于弹性支点法建立三排微型钢管桩支挡结构的二维杆系有限元模型,运用数值计算方法对计算模型进行求解,研究三排微型钢管桩支挡结构的内力与变形规律,提出合理的参数取值范围。研究结果表明:各排桩内力与变形分布规律一致,前排桩弯矩在基坑底附近比中、后排桩略大,前排桩的水平位移在基坑底以下比中、后排桩略大,中、后排桩的弯矩和位移很接近,说明各排桩共同承受桩后土压力作用,整个支护结构体系合理有效;随排距增大,各排桩水平位移增大,前排桩所受弯矩增大,建议三排微型钢管桩合理排距为3~6d;随桩径的增加,各排桩最大水平位移显著减小,桩身弯矩增大,建议合理的桩径宜为前排桩299~351 mm,中后排桩273~330 mm。

对地下连续墙弹性支点法的改进

对深基坑挡土结构地下连续墙的弹性支点法作了改造，提出了能考虑地下连续墙与土之间摩擦效应的分析方法。运用虚位移原理，推导出考虑接触摩擦效应的杆单元刚度短阵，计算结果表明新的方法比传统的弹性支点分析法更为合理。

基于弹性支点法的桥梁基坑支护结构有限元分析

桥梁深基坑支护结构的计算必须充分考虑结构与土共同作用的机理,本文基于弹性支点法,编制了支护结构计算的平面杆系有限元程序,给出了土弹簧和支撑弹簧的实用计算方法,并通过算例表验证了本文计算方法的可靠性,可供广大工程技术人员参考。

考虑摩擦效应时柔性挡土结构的弹性支点法

对深基坑工程中计算柔性挡土结构的弹性支点法作了改进，使之能够考虑柔性挡土结构与土之间的摩擦效应．运用虚位移原理推导出考虑接触摩擦效应的杆单元刚度矩阵，计算结果表明考虑接触摩擦效应时柔性挡土结构的内力及变形都有显著的减小．

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)附录B 弹性支点法支护结构计算简图的疑难理解

提出了对2002年6月《建筑结构》中“支护结构中杆系有限元法计算的新模式”一文的不同见解,从而加深《建筑基坑支护技术规程》弹性支点法的支护结构计算简图的疑难理解,为学习和应用弹性支点法提供参考。

深弹性支点法中m值迭代计算方法

在常规弹性支点法的基础上,提出迭代计算m值的改进方法,并结合南京某地铁站深基坑工程,将2种计算方法与实测数据进行对比分析。结果表明:改进后的弹性支点法能够一定程度上模拟基坑支护结构变形过程中坑内土体和支护结构之间相互作用的变化,更接近实际情况;m值的迭代变化对基坑变形有较好的预测,在以变形为控制的计算理论中具有积极的意义。

弹塑性共同变形法和弹性支点法在锚索钢板桩支护结构设计中的比对研究

采用弹塑性共同变形法和弹性支点法对两个锚索钢板桩基坑支护工程进行计算分析,比较这两种方法的计算结果,并将计算结果与现场监测数据进行对比。结果表明:由于锚索钢板桩支护存在桩变形大、抗弯刚度小及锚索预应力较大的特点,弹塑性共同变形法更适宜用于锚索钢板桩支护结构的计算,而弹性支点法则严重低估钢板桩水平位移,并影响锚索最优位置的选择。最后,参考弹塑性共同变形法,提出了一种基于弹性支点法的修正计算方法,该方法可修正弹性支点法对锚索钢板桩支护结构的计算误差,为锚索钢板桩支护结构设计提供了一种新方法。

基于弹性支点法的地下连续墙有限元配筋计算

针对某渠首工程水文地质与工程地质特殊情况,提出基于弹性支点法的地下连续墙有限元配筋计算方法,即采用Ansys杆系有限元进行地下连续墙数值模拟,根据计算结果进行配筋,并将其应用于工程实例,计算结果表明,可以直接为工程设计服务。

对弹性支点法的认识

当前在深基坑支护工程中,有多种计算方法,其中最常用的是JGJ 120-2012《建筑基坑支护技术规程》中要求采用的弹性支点法,该法目前应用最广泛,是常用的主流设计软件的设计理论依据。弹性支点法在深基坑支护的水平向荷桩分析中被广泛应用,笔者阐述了其对该法的认识,以其促进设计人员在实际工作中能掌握并正确应用,保障设计成果安全经济。

弹性支点法在预应力锚索桩板墙计算中的应用

该文针对云南某公路工程滑坡的治理,考虑土压力分布等因素及不同工况条件,采用弹性支点法对预应力锚索桩板墙的桩-锚索体系进行模拟计算,通过大量试算,对桩-锚索体系的计算模型和算法进行探讨,对桩-锚索体系的内力变化规律做出分析总结,以指导设计和施工。

基于弹性支点法的深基坑支护结构分析

为探究土钉墙支护深基坑适用性与受力特征,以山西太原某深基坑工程为例,依据现场实测数据,详细介绍依据JGJ 120—2012《建筑基坑支护技术规程》(以下简称《基坑规程》),采用弹性支点法对基坑开挖过程进行计算、分析,判断其支护效果,探究支护结构受力规律,并提出相应优化建议。

基于midasCivil的基坑支锚结构弹性支点法模拟分析

极限平衡法假定了基坑内侧的土抗力为被动土压力状态。对于有支撑的支护结构等值梁法,支点力的计算假定与支点刚度系数是无关的,在使用上受到较大的限制,从理论上也无法反映支护结构的真实工作状态。因此,考虑支撑点刚度及土体变形与应力状态的弹性支点法是一种趋势。弹性支点法分析计算可采用midasCivil中面弹性支承理论作为土体和支挡结构的接触边界条件,通过分析位移结果值,结合规范求解支撑反力和被动侧分布土压力,应用于工程设计中。

桩锚体系弹性支点法和三维有限元法比较与分析

简述了弹性支点法和三维有限元法,并以衡阳市某平面形状复杂基坑支护结构为例,分别以弹性支点法中的M法以及三维有限元法对该基坑支护结构东面侧壁进行了支护桩内力和位移计算,分析比较了这两种计算结果,最后确定以三维有限元计算结果进行支护桩的配筋和锚杆的计算,取得良好效果。

基于弹性支点法的钢围堰结构空间有限元分析

文章以G5011芜合高速公路改扩建K25+890分离立交桥钢管桩围堰施工为背景,采用大型有限元分析软件MIDASCIVIL建立空间整体模型,按照弹性支点法设置围堰内侧土体弹簧。通过施工阶段分析功能,模拟实际施工情况,共划分六个施工阶段,分别计算各工况下钢围堰的应力与变形。

基于弹性支点法的圆形顶管工作坑结构分析

以四川省成都市某截污管道工程为例,采用弹性支点法对圆形顶管工作坑结构进行了简化计算,得出了工作坑结构最大弯矩位于后靠墙两侧一定范围内;采用0.32%的配筋率进行工作坑结构配筋更为经济合理。同时对圆形顶管工作坑结构进行了监测,结果表明,工作坑结构变形近似椭圆状,且实测值与理论值变化趋于一致,但实测值大于理论值。

关于《建筑基坑支护技术规程》支挡结构弹性支点法的讨论

基坑支护设计原理由不能计算变形的二分法、静力平衡法、塑性铰法、等值梁法发展到能计算变形的弹性地基梁法,在弹性地基梁法的基础上又进一步发展到弹性支点法。然而现有的弹性支点法在预应力作用下的受力模型、各工况之间的变形关系及锚杆刚度等方面存在不足,为弥补这些不足,提出了有针对性的加强措施增强上部锚杆以提高基坑的安全性,适当降低围护结构弯矩和下部锚杆强度,提高其经济性。