圆形地连墙设计关键问题及轴对称有限元法.pdf

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1、第30卷第9期2017年9月中国公路学报V01．30ChinaJ．Highw．Transp．Sep‘·NO．92017文章编号：1001—7372(2017)09—0101—08圆形地连墙设计关键问题及轴对称有限元法贺炜1，凡子义1，罗超云2，崔剑峰3，张建仁1(1．长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410114；2．广东长大公路工程有限公司，广东广州510620；3．湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008)摘要：为完善圆形地连墙设计理论，探讨了现行规范方法的力学概念、环向应力计算方法、土一结构相互作用及环向刚度折减系数等关键问题，基

2、于薄壳理论推导了地基双向弹簧条件下圆形地连墙的基本微分方程，改进非线性土体弹簧模型以考虑土压力发挥极限值所需的位移，引入连续弹簧模拟环形内衬，采用增量法计入施工过程影响，并编制了有限元程序；同时，提出采用单元体试验研究圆形地连墙环向刚度折减系数取值方法，考虑接缝刚度与宽度、地连墙半径、槽段平均长度等因素建立了折减系数计算公式，最后，以阳逻大桥圆形锚碇基坑工程为例进行了计算与对比分析。结果表明：典型条件下折减系数为0．467～0．679；该方法位移计算值与实测值基本吻合，克服了现行方法无法分析支护结构环向应力及地连墙两侧土压力发展过程的缺陷；计算

3、参数物理意义明确、易于获取，可为工程设计提供较为全面的参考依据。关键词：桥梁工程；圆形基坑；轴对称有限元；环向剐度折减；土与结构相互作用中图分类号：U442．5文献标志码：AKeyDesignIssuesofCircularDiaphragmWallandAxisymmetricFiniteElementMethodHEWeil，FANZi—yil，LUOChao～yun2，CUIJian-fen93，ZHANGJian—renl(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，ChangshaUnivers

4、ityofScience&Technology，Changsha410114，Hunan，China；2．GuangdongProvincialChangDaHighwayEngineeringCo．Ltd．，Guangzhou510620，Guangdong，China3．HunanProvincialCommunicationPlanning，SurveyandDesignInstitute，Changsha410008，Hunan，China)Abstract：Toperfectthecomputingtheoryofthecircula

5、rdiaphragmwall，keyissuesoftheexistingspecificationswerediscussedfromtheperspectiveofmechanicalconcepts，hoopstresscalculation，soil—structureinteractions，andthehoopstiffnessreductioncoefficients．Moreover，basicdifferentialequationsofthecirculardiaphragmwallconnectedtOspringsOni

6、tsbothsideswerededucedbydintofthethin-shelltheory。andanonlinearsoilspringmodelwasproposedtotaketheultimatedisplacementintoaccount．Thedistributedspringswereusedtomodelinnerringbeams．Theincrementalmethodwasadoptedtosimulateexcavationprocess，andthefiniteelementprogramwasdrawnup

7、．Furthermore，thehoopstiffnessreductioncoefficientwasinvestigatedbythetestingmethod．Aformulawasthenestablishedtoestimateitsvaluebasedonfactorssuchasthejointstiffnessandwidth，thediameterofacirculardiaphragmwall，andthemeanpanellength．Subsequently，theprogramwascalculatedandanaly

8、zed，takendeep收稿日期：2016-12—10基金项目：国家自然科学基金项目(51478051)；交通运输部建设科技项目(201331879