浅谈内撑式深基坑的简化设计方法

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1、分类号：学校代号：11911号：2110409414广东工业大学学位论文内撑式深基坑的简化设计方法景伟摘要随着基坑开挖深度的增加和周边环境的日趋复杂，如何确保深基坑的安全就成为基坑工程中需要关注的首要问题，而较为准确的深基坑支护设计计算方法又是其中的关键环节。目前深基坑工程的设计计算方法有很多种，各种方法都有其优缺点。因此，如何在总结现有各种设计计算方法优点的基础上，探索一种更为准确合理的计算方法，无疑具有重要的理论意义和实用价值。本文通过将内撑式深基坑的四个排桩支护结构面分拆开来的简化方法，以某一排桩支护面及其对应的

2、圈梁、腰梁和内支撑为研究对象，根据实际工程中内支撑轴线可能低于圈梁(腰梁)轴线或与圈梁(腰梁)轴线共面两种不同的位置关系，分别建立了能够同时考虑支护桩、圈梁、腰梁和内支撑四部分的相互作用及其支护效应的内撑式深基坑简化设计计算方法(依次简称为第一、二类方法)。该方法具有以下优点：1．比较全面的考虑了支护桩、圈梁、腰梁和内支撑的共同作用和支护效应，包括支护桩的水平支撑和抗弯效应，圈梁、腰梁的水平支撑、抗弯和抗扭效应以’及内支撑的水平支撑和抗弯效应。2．与空间有限元法相比，该方法不仅能够考虑深基坑支护体系的空间效应，而且简单

3、易行；与目前常用的m法比，不仅能够同时考虑圈梁、腰梁与支护桩和内支撑的相互作用，而且对内支撑与支护桩的相互作用的考虑也更加符合实际。3．能够动态模拟基坑的分级开挖、腰梁和内支撑设置等施工过程，考虑前期施工对后续施工的影响。4．对基坑的每级开挖，均可以比较简便的计算出圈梁、腰梁、支护桩和内支撑中任一截面的内力及其水平位移，为支护结构设计、配筋和评估基坑开挖对周边环境的影响提供依据。5．如果不计内支撑与圈梁(腰梁)轴线之间位置差异的影响，则两类方法的计算结果仅在内支撑作用处支护桩对圈梁(腰梁)的支撑力和扭矩值上有所不同，但

4、两类方法的不同计算结果之间存在着简单的换算关系。此外，第一类方法总体上也比第二类方法简单。空间杆系有限元法也是一种能够全面考虑支护结构各组成部分支护效应的广东工业大学工学硕士学位论文计算方法，并且经过工程实践的检验。本文通过具体深基坑支护工程实例，用空间杆系有限元法的计算结果和工程的实际监测结果验证了深基坑简化设计法的准确性和合理性。支护结构是由支护桩、圈梁、腰梁和内支撑协同作用构成的有机体系，各组成部分都有不同的支护效应，每种支护效应对于支护结构整体的贡献也不相同。本文通过具体深基坑支护工程实例，分析比较了深基坑简化

5、设计法及其相关方法计算结果，得到了关于支护桩、圈梁、腰梁和内支撑之间相互关系以及它们各自不同支护效应对于支护结构整体贡献的结论。对于本文提出的深基坑简化设计法及其相关方法已编制相应的Fortran计算程序。关键词深基坑；内撑式排桩支护结构；深基坑简化设计法；空间杆系有限元法；支护效应nAbstractWithfoundationpitsbecomingdeeperanddeeperandtheirsurroundingbecomingmoreandmorecomplex，howtoguaranteethesafetyo

6、ffoundationpits’excavationbecomesthechiefproblem．andmoreaccuratecalculationmethodisthekey．Therearemanyprimarymethodsforretainingstructrurecalculation，whichbothhavetheiradvantagesanddisadvantages．Therefore，exploringakindofmoreaccuratecalculationmethodforretaining

7、structuresbasedontheadvantagesofprimarymethodsisavaluableresearchfieldinacademicandpracticalarea．Onthebasisofthefollowingpracticalconditions，thispaperrespectivelyestablishstwospeciesofsimpifiedmethod(referredtoasthefirstandsecondspeciesofmethodinturn)fordeepfoun

8、dationpitwithbracedretainingstructure：firstly,theaxiallineofinnersupportisbelowtheaxiallineoftopbeam(middlebeam)；secondly，thetwoaxiallinesabovearccoplanar．Thetwospeci