高晓军-理正软件深基坑空间三维计算及应用.docx

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1、深深基基坑坑支支护护结结构构的的空空间间三三维维计计算算及及应应用用北北京京理理正正软软件件设设计计研研究究院院高高晓晓军军2008101620081016题题目目•一、前言•二、深基坑支护结构的空间三维计算•三、算例•四、小结一一、、前前言言•基坑工程特点：–深：开挖深度达到30~40米，甚至更深；–大：开挖面积大，上到几万平方米；–复杂：•深大就会带来很多的工程地质问题：如不同土性的问题、水的问题等；•周边环境条件复杂：建筑物、市政工程、河流、道路等；•基坑形状复杂；•工期长；–变：新理论新技术新方法不断出

2、现；现有技术及理论不断完善；一一、、前前言言•深基坑支护结构的分析计算存在的疑问–因其具有不确定性，给分析设计带来困难；–仅依赖施工措施已不能满足要求；–单元的计算方法具有局限性；–通用有限元分析方法应用上较麻烦；一一、、前前言言创新是永恒的课题二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•1、假定•2、模型•3、相关事项二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•1、假定–线弹性小变形体系；–基坑外侧的土体简化为土压力；–嵌固段以下的土体简化为水平弹簧，可根据土性分别采用m、c、K法计算；–每一工况

3、的荷载是不变的；二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•2、模型–支护结构（排桩、地连墙、水泥土墙）+内撑（冠梁、腰梁、内撑梁、立柱、竖向斜撑、水平斜撑）组成的空间三维模型；–支护结构外侧的土、水简化成土压力及水压力；–支护结构嵌固段简化成水平的弹性约束，弹簧系数可按m、c、K法确定；–立柱、竖向斜撑底端可为铰接或嵌固；–支护构件底端为竖向不动的铰支座二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•采用的单元–梁、柱----Timoshenko梁元–墙----------采用三角形平板型壳元–平板型

4、=三角形膜元（GT9M8）+三角形板弯曲元（TCGC-T9）二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•3、相关事项–1）工况•深基坑工程的工况变化不仅仅是荷载的变化，结构体系也在发生变化，分析计算时要注意这个问题；–2）荷载•除土、水压力（水平荷载）外，还有竖向荷载（

5、构件自重及施工、设备荷载）；•超载产生的水平土压力；–3）水土压力•规范水、土压力算法，及朗肯土压力算法；二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•3、相关事项–4）嵌固段水平弹簧的设置•对于土层，一般采用m、c法确定其水平弹簧；•对于岩层，一般采用K法确定其水平弹簧；–5）多种支护类型同工程•排桩、地连墙、水泥土墙、土钉墙、天然放坡等可同时布置在一个工程；–6）周边建筑物的考虑•通过设置不同的支护构件的分区来区别；二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•3、相关事项–7）侧向刚度的考虑•例二

6、二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•3、相关事项–8）坑内坑–具有局部的支护构件及内撑；二二、、深深基基坑坑的的空空间间三三维维计计算算•3、相关事项–9）内撑的考虑•分离式：将支护构件单元计算的内力，施加到内支撑上计算内撑的内力，变形不协调；•整体式：内撑与支护结构空间三维整体计算，变形协调；三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–平面图三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–空间三维图三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–变形图三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–轴力图三三、、算算例例•1、北京某

7、基坑工程–轴力图三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–弯矩图-水平三三、、算算例例•1、北京某基坑工程–弯矩图-竖向三三、、算算例例•2）天津某基坑工程•预加力1500kN三三、、算算例例•2）天津某基坑工程•预加力3000kN三三、、算算例例•2）天津某基坑工程•无预加力三三、、算算例例•3）上海某基坑工程•位移图三三、、算算例例•3）上海某基坑工程•轴力图四四、、小小结结•深基坑支护工程的分析计算继续深入研发！•任重而路远！艰巨而关荣！•水平有限！敬请指导！•谢谢！•我们住天宇710房间