地下连续墙垂直承载力室内模拟试验研究

阐述了模拟试验中4种不同形状的地下连续墙在垂直受荷时墙身及周围土体的应力、沉降特性，分析墙体的群墙效应，初步探索群墙效应的机理，并提出地下连续墙用作垂直承重结构的一些设计原则．地下连续墙垂直承载力室内模拟试验研究@常红@夏明耀@傅德明     

半封闭地下空间中盾构掘进对土体的扰动分析

为分析半封闭地下空间中盾构掘进对周围土体及结构的影响,以上海市轨道交通7号线某盾构区间侧穿地下连续墙为背景,进行了现场数据监测及三维有限元数值模拟.研究结果表明:地下连续墙在束缚了土体侧向位移的同时,盾构掘进使软土向隧道侧产生位移,并增大了土体的竖向位移;在盾构掘进过程中,地下连续墙所围半封闭空间体内土体中土压力近似正...     

地下连续墙垂直承载力试验研究

近年来，把地下连续墙作为承重结构的工程实例越来越多，为了给方后的设计和施工提供合理的依据，我们在国内首次进行了单片的连续墙的垂直静荷载现场试验，对地下墙的荷载传递机理及垂直承载力进行了研究，分析了墙端阻力和侧壁摩阻力随位移发展而发挥的特性及它们之间的相互影响关系，提出了侧壁摩阻力的计算模型及地下连续墙垂直承载力的设计方法，可供工程界参考应用。     

预制地下综合管廊地震响应有限元分析

为揭示预制综合管廊在地震荷载工况下的薄弱部位及其受力、变形情况,本文以自卡式全预制地下连续墙综合管廊为研究对象,进行了地震响应三维有限元分析。结果表明：地震作用下,结构位移主要受土体影响,结构边角点动力响应强烈,顶板、底板动力响应强于侧墙;结构位移从下往上呈递增趋势,应力集中于边角、接头,凸墙纵筋受力明显,两侧墙纵筋轴力呈反对称趋势;加速度传播受介质影响,结构中加速度放大系数低于土体。     

地下连续墙-桩组合基础的水平承载性能

地下连续墙-桩组合基础是将地下连续墙与桩基础结合的一种新型变刚度基础形式。从设计理念上讲地下连续墙-桩组合基础具有较好的抵抗侧向变形的能力且兼具经济型,然而目前还缺乏从受力特性角度对该新型基础形式的受力机理进行系统的研究。基于开展的大比尺现场模型试验真实模拟新型组合基础在水平荷载下的受力,将试验和数值模拟结果对比得出基础的荷载与位移的变化规律。通过分析不同等级荷载下组合基础的变形特性,揭示基础的荷载传递规律,并对桩墙组合基础的水平承载力进行了初步近似计算。结果表明：水平荷载作用下组合基础出现整体倾斜破坏；墙身弯矩远大于桩身弯矩,桩墙弯矩随加载等级的递增而逐渐增大,且弯矩最大处位置与弯矩峰值位置不变；随埋深、荷载的增加,墙侧土压力呈现非线性变化,地连墙边侧土压力大于中间土压力,并且最大土压力出现在连续墙中下部。     

土工格栅加筋地基承载特性数值分析

为研究加筋地基承载性能,基于已有室内试验结果采用有限差分法建立加筋地基数值模型,分析竖向荷载下土工格栅加筋地基的力学特性及加筋层数对土体的荷载-沉降变形特性、应力分布及土工格栅位移的影响,探讨筋土结构的内部土体和土工格栅应力位移场的演变规律,引入承载力提高系数综合分析加筋层数对加筋地基的沉降及承载力的影响。研究表明:在竖向荷载作用下,地基土体呈拱状不均匀沉降,基础两侧土体隆起变形,加筋后能够改善地基的不均匀沉降及减小侧向变形,约束基础两侧土体的隆起;土工格栅具有良好的应力扩散作用,加筋地基的承载力随着加筋层数的增加而增加,但增长幅度逐渐变缓,加筋层数为4层时承载力最高,为最佳加筋层数;土工格栅的有效埋深约为1.5B(B为基础宽度),当筋材埋深超出筋材有效深度影响范围,筋材的加筋作用不再增强。     

静压沉桩对邻近地下连续墙变形的影响

以半无限土体中圆孔扩张解答为基础,运用弹性地基梁理论,通过简化基坑内部支撑条件以及墙端约束条件,得到了静压沉桩对邻近基坑地下连续墙变形影响的弹性解答,并分析了沉桩深度和沉桩距离对地下连续墙侧移的影响规律.研究结果表明:静压沉桩对邻近地下连续墙变形有较大影响,尤其对开挖面以下地下连续墙的侧向位移影响更加显著.当沉桩深度超过开挖深度后,地下连续墙产生的位移随沉桩深度不断增加;沉桩超过地下连续墙深度后,继续沉桩对地下连续墙的位移影响逐渐减弱.桩径越大,地下连续墙产生的位移越大.沉桩离地下连续墙越近,地下连续墙产生的位移越大;当沉桩距离增大到15倍桩径时,沉桩影响可以忽略.     

地下连续墙垂直承载力室内模拟试验研究

阐述了模拟试验中四种不同型状的地下连续墙在垂直受荷时心身及周围土体的应力、沉降特性,分析墙体的群墙效应,初步探索群墙效应的机理,并提出地下连续均作为垂直承重结构的一些设计原则     

扩径体直径对钻扩混凝土桩桩周土体影响的试验研究

基于室内砂土半面模型桩竖向加载试验,采用VIC-3D非接触全场应变测量系统实时记录荷载作用下桩周土体变形的动态发展过程,结合数字图像相关技术,获取了荷载作用下桩周土体位移场分布特征,探究了扩径体周围土体破坏状态,研究了钻扩混凝土桩扩径体直径对单桩承载力、位移分布规律、压缩区及沉陷区等的影响,并对主要压缩区和主要沉陷区范...     

盾构掘进引起的邻近群桩水平位移解析研究

采用两阶段法获得盾构掘进引起的邻近群桩水平位移解析解.第一阶段采用LOGANATHAN公式计算得到盾构掘进对周边土体自由水平位移场的影响;第二阶段将桩基简化为放置在Vlasov地基模型上的Euler-Bernoulli梁,将土体水平自由位移场产生的附加应力转化为傅里叶级数荷载并代入Vlasov地基模型控制方程,进而获得...     

盾构工作井基坑施工对近邻高架桥影响分析

随着城市发展,盾构工作井基坑施工对邻近结构物的扰动日益频繁。依托某输水隧洞盾构工作井近邻高架桥工程,阐述了盾构工作井基坑的施工方法,结合三维有限元软件,对工作井基坑开挖对近邻高架桥影响进行分析,总结了保证施工安全的措施。结果表明：采用1.2 m厚钢筋混凝土地下连续墙进行支护,能有效减小工作井开挖影响。根据当地地质情况,采用钢筋混凝土地下连续墙进行支护,满足安全施工要求。     

基于有限差分法的填土边坡复合结构受力特征分析

桩基托梁挡土墙结构可以有效提高地基承载力，在软土地基边坡防治中具有很好的实用价值。现有的理论计算采用传统连续梁模型对托梁或桩基受力特征进行求解，其计算模型相对理想化，未考虑地基与梁或桩之间的协调变形，容易出现误差。为此，本文首先基于挡土墙墙后土压力静力平衡条件，求解得到墙后土压力荷载，并作为托梁及桩基的输入荷载，然后基于有限差分原理，将托梁视为Winkler地基上的梁理论，提出托梁内力的有限差分解法，进一步考虑桩基地基系数随深度变化的特征，即‘m’法，采用有限差分法求解桩基受力特征，然后将理论应用于工程实例，将本文求解方法和传统计算方法进行对比，结果表明传统连续梁模型理论忽略了土体抗力，过小的评价了结构的承载力，而本文弹性地基梁求解办法更能反映实际工程情况，其计算结果可靠性更高；假若前后排桩按照一定比例承受不同的荷载，得到后排桩位移、弯矩和剪力随荷载的增大而增大，研究成果可为工程防护边坡提供理论依据。     

分级荷载下压力型土层锚杆承载特性试验研究

通过室内模型试验,模拟了人工土质边坡中压力型锚杆在地面荷载作用下的工作状态,研究了分级荷载作用下各层锚杆的轴向应变特征及其随荷载作用时间的变化规律.结果表明:对于人工边坡,地面荷载作用的最危险阶段出现在荷载传递过程中,边坡的压实过程也会使锚杆承受额外荷载.小荷载作用时,处于被压实范围土体内的底层锚杆在压实作用下整体发生向下的位移,基本不受轴向力,处于压实范围外的上层和中层锚杆锚固段分担由于滑坡体发生向下相对位移而引起的较小拉力;中级荷载作用时,土体仍然处于被压实过程,各层锚杆的轴向应变沿长度分布变化不大;高荷载作用下,各层锚杆锚固段逐渐起到了加固边坡的作用,整个锚固系统共同承担坡体的下滑力,直至最后发生破坏.     

地连墙兼作水池壁板的接头质量控制参数及厚度优化研究

地下连续墙兼作永久性建筑既增加施工期安全性又具有很好的经济性,成为研究热点.针对白沙门污水处理厂采用的连续墙兼作永久性水池壁板的实际工程,采用弹塑性理论和三维数值模拟技术,以接头段拉应变为安全控制参数,对施工期和运营期的地连墙水平位移和接头变形规律进行了分析,提出采用接头等效弹性模量临界弱化系数ξ作为接头施工质量控制参数,并建立了地连墙设计厚度优化方法,获得本工程地连墙最优设计厚度800 mm.研究结果为实际工程的建设提供了参考,对地下连续墙厚度优化研究具有重要的指导意义.     

“两墙合一”中地下连续墙与桩基处于不同土层时地基沉降有限元分析

通过一个位于上海软土地基上典型的"两墙合一"工程实例,运用有限元软件分析了当地下连续墙和桩基处于不同压缩模量土层时,地基基础在上部荷载作用下的变形差异;以及此变形差异会对结构的应力、变形产生的影响,最后提出改进措施。     

广义Gibson地基内部作用线源荷载的基本解

针对广义Gibson地基在埋藏线源荷载作用下的静力学问题,通过将内源线荷载等效为在相同深度范围内连续的集中点荷载的累加,采用Hankel积分变换方法,再结合具体的边界条件,推导得到地基土体在内源点荷载作用下的Hankel变换域中的解,并利用Hankel逆变换将变换域内的解转换为物理域内的积分形式解。然后对该解沿深度方向积分求得了地基土体在三种沿深度分布线荷载作用下的竖向位移解,并对地基内部沿深度分布线源荷载作用下地基表面土体变形问题通过具体算例,运用数值积分计算方法,分析了地基土体的非均质性、荷载分布深度等因素对地基表面土体竖向位移的影响。结果表明:①地基土体的非均质性对地基表面竖向位移有较大影响,相对而言,线源荷载竖向分布深度及荷载分布形式对地表竖向位移的影响较小,且地表竖向位移主要受浅层荷载的影响;②荷载分布深度对地表位移的影响主要体现在土体非均质性较小情况下,且在荷载沿深度减小分布时最为显著。     

非共轴本构模型在吸力式桶形基础承载力数值计算中应用

当吸力式桶形基础承受竖向荷载作用时,其周围地基容易发生整体剪切破坏,由主应力旋转引起的非共轴现象不容忽视.基于有限元软件ABAQUS二次开发端口UMAT,将非共轴本构模型应用到桶形基础的竖向地基承载力问题的有限元计算中.结果表明,非共轴模型对地基的整体剪切破坏模式没有影响,但是对地基竖向承载力-位移曲线具有显著的软化作用,同时,对地基的竖向极限承载力具有降低作用.如果通过竖向位移来确定地基容许承载力,则非共轴模型得到的计算结果是比较安全的.     

缓倾斜液化场地地铁车站结构变形分析

为了研究缓倾斜液化场地对地基土-地铁车站结构地震反应的影响,探讨缓倾斜液化场地液化过程中地下结构的位移变形,采用有限差分软件FLAC3D建立缓倾斜液化场地地基土-地铁车站结构的数值分析模型,采用本构模型Finn对所建立的模型进行地震液化分析;通过分析地铁车站结构周围场地液化分布特征、位移云图和地面倾角分别为0°、 1°、 2°、 3°的4种工况下地铁车站的位移时程曲线,探讨地面倾角对周围场地、地铁车站结构的影响,分析4种工况下缓倾斜液化场地中地铁车站结构的位移地震响应。结果表明：在4种工况下,车站周围液化严重,液化分布基本呈对称分布,右侧底部液化程度随地面倾角的增大而增大;车站发生不均匀上浮并且发生逆时针偏转,底板左右两侧最大上浮差值达到6.2 mm;随着地面倾角的增大,土体出现流滑现象,当地面倾角为3°时,土体流滑位移达到1.6 m,并且车站结构发生33 mm的侧向位移;车站层间位移角随着地面倾角的增大而增加,当地面倾角为3°时,层间位移角超过规范限值。     

有限元数值分析在地下连续墙中的应用

为了研究高层建筑基坑施工中采用逆作法时建筑结构中地下连续墙的受力特性．文章结合工程实例，采用有限元分析软件ANSYS，重点对基坑施工中的地下连续墙进行了各种工况下的有限元数值分析，计算了地下连续墙的内力和位移．根据现有工程经验，用弹性地基杆系有限元法计算多支撑地下连续墙的内力，能反映墙体内力的变化，能满足工程设计要求．但由于影响墙体变形的因素复杂，会影响地下连续墙内力计算的准确性，根据经验对最终计算结果进行调整是十分必要的．     

超大环形支撑深基坑支护设计与监测分析

以淮安黄泛平原区某超大深基坑工程为背景,根据地质和周边环境等条件,对基坑支护结构进行选型和设计,并对基坑开挖过程中支护结构和周边环境变化进行监测和分析。基坑采用地下连续墙和钻孔灌注桩加等厚度水泥土搅拌墙(TRD)作为围护结构,采用两层三圆环钢筋混凝土作为支撑结构。结果表明：基坑各边围护结构和周边地表变形趋势基本一致,变形量小,呈现明显的时空效应;地下连续墙和TRD作为全封闭止水帷幕止水效果良好,基坑施工期间的坑内降水对坑外地下水位影响较小;在环形支撑体系中,环梁支撑轴力大于辐射撑和角撑轴力,围护结构传递过来的荷载主要由环梁承担。