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1、建材世界2014年第35卷第1期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.01.010无水平支撑深基坑数值模拟分析喻振贤1,陈玉禾2(1.中国十五冶金建设有限公司,黄石435000;2.武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070)摘要:根据WEGAGEN银行大楼的地质资料以及监测数据,通过有限元软件Midas对该项目建立三维深基坑模型,进行数值模拟分析。介绍了有关工程情况及模型相关设置,提取支护结构变形值与实际监测变形值进行对比,说明该深基坑无水平支撑设计的可行性,并且探讨了基坑开挖过程中边坡
2、的水平位移、竖直位移随施工工序的变化规律。关键词:深基坑支护;数值模拟;MIDASNumericalSimulationAnalysisonDeepFoundationPitWhichHaveNoLevelSupport1,CHENYu-he2YUZhen-xian(1.ChinaNo15MetallurgicalConstructionCo,Ltd,Huangshi435000,China;2.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,WuhanUniversityofTechnolo
3、gy,Wuhan430070,China)Abstract:BasedontheWEGAGENBANKfoundationsurveyanddesigninstitute,modeloftriaxialitydeepfounda-tionwasestablishedbyusinglargefiniteelementsoftwareofMIDASanditwasusedtonumericalsimulation.Thenthispaperintroducedtheengineeringconditionandmodelcorr
4、elation,comparedthedeformation-valueofcitystructureandtheobservevaluetoverifiedtheviabilityofthismodel.Thechangeregulationofhorizontalandverticaldisplace-mentwhileexcavationthefoundationpitandtheinfluenceofupperloadtofoundationpitwerediscussed.Keywords:deepfoundati
5、onpit;numericalsimulation;MIDAS1工程概况WEGAGEN银行大楼位于埃塞首都亚的斯亚贝巴市中心,是一栋集办公、购物、餐饮为一体的高层建筑,工程用地面积2263m2,建筑物占地面积1900m2。基坑开挖面积约2265m2,周长约192m,基坑开挖深度为13.07~13.67m。场地周边最大建筑物为12层住宅楼,基础与基坑距离较近。基础支护型式为人工挖孔灌注桩加预应力锚杆,共计134根。2埃塞俄比亚银行大楼深基坑开挖支护三维数值模拟利用大型有限元软件MIDAS,考虑基坑的空间效应,对该工程进行3D建
6、模分析,土体的计算范围在深度方向去基底以下2倍的开挖深度,宽度取开挖深度的2~3倍。对于土体的整个模拟过程采用弹塑大变形理论,破坏准则为摩尔-库仑准则。模型的具体计算范围为:东西×南北×上下=90m×110m×30m。模型的坐标系采用直角坐标系,z轴为铅直方向,东西向为x轴,南北向为y轴。具体的计算网格模型见图1。而对于深基坑支护结构,首先将支护桩、冠梁、锚杆利用线单元进行代替,经过交叉分割,分别按照能使模型耦合的要求进行线映射网格,并赋予特性属性。将赋予属性的网格进行移动和复制,模拟出冠梁,围囹,支柱桩和锚杆模型中桩与土的
7、模量相差很大,在两者界面上常伴随较大的剪应力,在桩与土之间应设置接触面单收稿日期:2013-11-14.作者简介:喻振贤(1963-),高级工程师.E-mail:lsgwh7176@126.com35建材世界2014年第35卷第1期[1-3]元。围护结构的模型见图2。3模拟结果与分析该工程在基坑边坡有较高荷载处设置8层锚杆,其余表1各施工工序对应的开挖深度部位均为4层锚杆,按照实际施工工序以及运用合理的简施工工序123456化,将施工阶段分为6个施工工序,通过对土体单元以及结开挖深度032.52.53.52.17构支护单元进
8、行添加或删减来模拟开挖和支护,并选取关键监测点处实际监测数值与数值模拟数值结果进行比较。具体开挖深度见表1,实际监测值见表2,表3。表2实测监测点侧向位移测点号平均值G2G3G4G9G11G14G18G19100000000022.454.325.529.090.75-7.0942.912
