smw工法的性能分析及支撑优化设计

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文SMW工法的性能分析及支撑优化设计姓名：周美燕申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：俞然刚;高福聚20080501摘要SMW工法，是一种在相互搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合结构。-leo是力学特性复杂的水泥土，一种是近似线弹性材料的型钢，二者相互作用，工作机理相当复杂。论文对SMW挡墙性能进行深入研究，认为SMW挡墙的抗弯强度和刚度主要由型钢提供，水泥土对结构的强度和刚度的贡献很小，但水泥土限制了型钢的侧向位移，提高了型钢的整体稳定承载力。分析了SMW挡墙在弯矩作用下的变

2、形特征，推导出SMW挡墙在各阶段内力和变形的关系式，并导出工程应力范围内SMW挡墙的刚度计算式和内插型钢整体稳定承载力计算公式。对于第一类挡墙推导出了菲加筋区水平向承载力验算公式，得出非加筋区水平向承载力与型钢的截面高度和翼缘宽度有关，型钢截面高度和翼缘宽度影响了拱体宽度的大小，从而影响了承载力；同时翼缘宽度也代表了拱脚处的竖向受压面积，所以增大翼缘宽度对提高承载力是有利的，并结合工程实例进行了验算，初步认为该公式是可靠的。论文针对某SMW工法深基坑工程，运用ANSYS有限元分析软件，对深基坑开挖的全过程进行了三维

3、有限元分析。模拟研究了SMW挡墙中水泥土搅拌桩直径、型钢布置形式、内支撑截面及施工顺序变化对基坑支护挡墙水平位移与内力、支撑轴力的影响。结果说明，对于复杂工程，考虑结构与土体的共同作用，进行施工全过程三维有限元分析和模拟是完全必要的。同时，考虑基坑工程的变形和内力参数，提出了基坑支护的优化设计方案和开挖方案。论文结论对实际工程具有指导意义，优化方案设计可以实现良好的技术经济效果。关键词：SMW工法，抗弯刚度，深基坑，优化设计，三维有限元分析BehaviorAnalysisofSMWMethodandOptimize

4、dDesignofSupportSystemZhouMeiyan(GeotechnicalEngineering)DirectedbyProf．YuRangang&Associate-ProfGaoFujuAbstractSMWengineeringmethodisacompoundstructurewhichismadeupofsoil。cementpilesjoinedeachotherwiththeshapedsteelsinsertedinthem．Inthispaper,charactersofSMWar

5、estudieddeeply．Itprovesthatthecontributionofsoil．cementtotheintensityandrigidityofthecompoundstructureisverysmall，butitrestrictsthelateralmovementandenhancestheintegralstabilityoftheshapedsteel．Thedeformationcharacterofsoilmixingwallunderthebendingmomentisanal

6、yzed．Theformulasaboutinternalforcesanddeformationofthereinforcedsoil—cementmixingwallundertheallowingstressareprovedaswell，andtheintegralstabilitycapacityformulahasbeenproved．Accordingtotheresults，designmethodofthesoilmixingwallwasputforward．Thesupportingcapac

7、itycheckformulainthenon—reinforcementareahasbeeninferredregardingtothefirstkindofretainingwall．Ithasarelationtotheheightofthesectionandthewidthofflange．Theformulahasbeencheckedbytheprojectexampleandthoughtinitiallyitwasreliable．Inthispaper，theconstructionproce

8、ssofthedeepfoundationexcavationissimulatedandanalyzedusingthesoftwareANSYS．Withthespatialfiniteelementanalysis，manyfactors，includingthediameterofthesoil-cementmixedpilesandthespace