ADINA在桩锚深基坑三维有限元分析中的应用

采用三维有限元模型,应用大型有限元软件ADINA,对沈阳中铝大厦基坑进行模拟分析。介绍了工程情况与模型相关设置,将实际监测变形值与模拟值进行比较,验证模型的可行性,通过提取后处理变形数据。考察了基坑工程的空间特性。     

ADINA在某深基坑三维有限元分析中的应用

本文应用大型非线性有限元软件ADINA对某深基坑进行模拟分析,介绍了工程情况与模型相关设置,将实际监测变形值与模拟值进行比较,验证模型的可行性,通过提取后处理变形数据考察了基坑工程的空间特性,发现对称形状基坑的支护结构变形也呈现两向对等趋势。     

土岩复合地层深基坑变形时空效应分析

地铁车站深基坑施工难度大,自身变形风险高,受扰动的周边地表沉降风险和建筑物破坏风险突出,而基坑变形的时空效应又是识别和控制上述风险的基础信息数据。为此,以某市地铁车站深基坑工程施工为例,研究土岩复合地层深基坑变形时空效应的特征与规律,为控制基坑自身风险和周边环境风险提供依据。首先,分析该基坑的地质条件及其土岩复合地层条件下的基坑变形模式;然后,利用Midas GTS NX有限元模拟软件,对该基坑土方开挖进行模拟,利用模拟位移云图描绘该基坑变形的动态演变过程和时空效应特殊性;利用现场监测数据分析和验证数值模拟结果,进一步总结和分析土岩复合地层深基坑变形时空效应的特殊性。     

考虑尺寸效应的小尺寸深基坑土压力与变形计算分析

基坑侧壁土压力分布是深基坑支护设计的主要依据,对于进行支护结构设计具有重要的指导作用。本文主要考虑尺寸效应对基坑土压力与变形的影响,建立小尺寸深基坑主动土压力计算模型。通过假定滑裂面并采用极限平衡理论进行土压力计算。然后,借助PLAXIS 3D有限元软件建立不同平面尺寸与深度的基坑三维有限元模型,进行基坑侧壁土压力与变形计算。根据计算结果得出不同平面尺寸的基坑土压力与水平侧移变化规律。并将有限元计算结果与朗肯主动土压力理论计算结果进行对比。受尺寸效应影响,小尺寸深基坑的土压力减小,剪切破裂角不再是定值45°+φ/2。研究结果将丰富小尺寸深基坑土压力计算理论,为此类基坑的支护设计提供参考。     

某圆砾地层异形深基坑支护变形规律及开挖空间效应研究

以广西南宁某复杂周边建筑物环境的地铁异型深基坑工程项目为依托,通过建立三维有限元计算模型,仿真模拟基坑动态开挖过程,对比分析数值模拟与现场监测数据结果,得到异型深基坑开挖过程中建筑物变形沉降、围护结构水平位移、地表沉降和周边管线的变形规律。研究结果表明：基坑边中部围护结构的侧向位移和地表沉降值都显著大于基坑边角处的,呈现出明显基坑开挖的空间效应;当基坑开挖第3(粉土)、第4层土(圆砾)时移动大楼和七天酒店的建筑物沉降量分别占总的沉降量的68.8%、82.3%,说明第3、第4层土的开挖对建筑物影响最大;开挖第4层土时,地表沉降典型测点的实测和计算值的沉降量分别占总沉降量的62.9%、58.5%,表明在该基坑开挖中,圆砾层土层相比较于其他土层更为敏感,对基坑周边环境影响更大。     

深基坑开挖监测与数值模拟

为掌握深基坑支护变形监测规律,确保基坑工程的稳定性与安全性,以阜新市鑫亚国际酒店基坑工程为研究背景,利用有限元软件ADINA模拟基坑开挖过程中位移变化特征,并与实测数据进行对比分析.研究结果表明:锚杆长度、嵌固土层厚度和基坑周围环境是基坑支护变形的主要因素;通过实测值与模拟值的对比,两者变形趋势和曲线形状比较吻合,该模拟方法可为同种工程条件和支护形式下深基坑工程的监测提供参考.     

基坑变形环境效应及其控制对策

首先对基坑工程环境效应及变形控制进行了详细的论述.简介了自制的基坑工程变形控制优化设计及其有限元数值模拟系统(SDCDEFEM),利用该系统,对影响基坑变形的各因素进行了有限元数值模拟分析,得出了简明估算基坑最大变形及其位置的统计关系式.在此基础上提出了控制基坑环境变形的经济有效的对策.     

基于时空效应的基坑施工有限元研究

利用考虑时空效应的被动区土体等效弹性基床系数代替实测土体基床系数,并用土弹簧简化土体对支护结构的侧向压力,对基坑开挖进行全过程三维模拟.这种考虑软土自身抵抗变形能力的时空效应计算方法有着省时并易于收敛的优点,结果也与实测数据较为吻合.同时,分析了超挖对基坑施工的影响.     

天津融创广场基坑工程监测及数值模拟分析

针对天津融创广场基坑开挖工程,建立了考虑土与结构相互作用的三维有限元模型,计算得到了支护结构及支撑系统的变形和内力值．通过与现场监测数据的对比,使计算模型及分析方法得到了验证．分析结果表明：对于本工程具有深浅坑并存、平面形状复杂、采用多种支护形式的基坑,具有明显的空间效应,简单地采用弹性抗力法或平面有限元分析方法不能得到正确的分析结果,三维空间的有限元分析十分必要     

地铁基坑开挖对紧邻桥桩及支护结构变形的影响

为了保证基坑开挖对紧邻既有桥梁桩基的安全性,结合某在建地铁车站实际工程,应用三维有限元软件MIDAS,对基坑开挖过程中桩体深层水平位移、地表沉降及桥墩竖向位移进行三维有限元模拟,并对现场实际监测结果进行分析。结果表明：基坑开挖造成支护结构产生鼓肚状变形,模拟结果曲线与监测结果曲线趋势一致;地表沉降呈漏斗状,模拟结果与监测结果具有较好的一致性;开挖基坑西侧桥桩JP23处桥墩的竖向位移大于开挖基坑东侧桥桩JP24处桥墩的竖向位移,说明距离越小,基坑开挖对桥桩的影响越大;根据模拟不考虑全方位高压喷射注浆桩加固,得到地表沉降最大竖向位移增大54.5%,并且桥墩竖向位移超过预警值,说明全方位高压喷射注浆加固对控制开挖变形具有重要作用。     

对某深大基坑支护结构与土体共同作用的分析

某深大基坑设计尺寸达到290×160×25m,且施工场地地质条件较差,基坑变形控制严格,用普通近似方法分析和设计有较大的难度。为了准确了解基坑支护结构的内力和变形情况,确保工程安全,对该基坑进行了施工全过程的三维有限元弹塑性分析和模拟,并详细说明了其具体实现方法。有限元分析中分别考虑了支护结构和土体之间的相互作用问题,以及各种开挖方案、降水方案对基坑变形的影响,并对各种关键参数进行了参数敏感性分析和讨论。对比各种分析结果,发现考虑共同作用和不考虑共同作用基坑变形相差达到10倍,支护结构内力相差达到1．5倍。同时,不同开挖方案及降水方案对变形和内力也有着重要影响,各方案之间最终差别甚至可以达到1倍以上。分析结果说明,对于这类复杂工程,进行考虑结构与土体共同作用的施工全过程三维有限元分析和模拟是完全必要和必须的。     

考虑基坑开挖空间效应的邻近建筑物沉降预测方法

通过工程监测数据统计,分析了基坑开挖引起的墙后土体变形特性,再结合建筑物变形响应研究提出了一种考虑空间效应的紧邻基坑建筑物沉降简化算法.重点研究了土体变形空间分布规律,发现可以采用高斯函数对墙后土体变形空间效应进行定量描述,结果表明,基坑短边处变形空间效应不明显,长边上拐角处变形明显小于中部变形.坑后土体可划分为3个区域,不同区域空间效应分布不同,而且建筑物短边刚度对土体变形空间分布影响不大.建筑物沉降简化算法以监测数据统计规律为基础,结合变形空间分布规律可以预测邻近基坑建筑物沉降,通过经验系数γ可将土层性质、周边施工情况等纳入考量,使建筑物沉降预测更为准确.算例分析表明,本文方法计算值与实测值有较好的一致性,可为预测、分析紧邻基坑施工的建筑物沉降提供参考.     

ADINA在深基坑开挖过程中对地铁的影响分析

以上海地区的某一相邻地铁隧道的基坑为模拟背景,应用大型有限元软件ADINA,采用二维有限元模型,分别采用Isotropic混凝土模型和Mohr-Coulomb土体模型,模拟基坑开挖的各个阶段。通过实际监测变形值与模拟值的比较,表明分析结果与现场实测结果基本吻合,这为以后的相关工程设计和施工提供理论和计算支持。     

砂土地区深基坑稳定性评价及力学效应分析

结合某地铁车站基坑开挖工程,基于基坑支护结构的现场实测数据,对排桩内支撑基坑支护体系桩顶水平位移,桩体侧向位移及基坑周边土体沉降量进行分析,得出基坑围护结构各项位移和周边土体沉降随时间及开挖深度的变化规律.建立研究区二维有限元模型,并将实测数据与模拟值进行对比,研究支护结构内力变化及桩后土体应力状态.研究结果表明:基坑长边桩顶水平位移约为短边桩顶水平位移的3倍,桩体最大侧向变形量位于1/2H(H为基坑开挖深度)处;基坑开挖及降水引起地面沉降范围约3H,基坑周边各监测断面最大沉降量出现在距基坑边22m处(约0.82H~0.96H),内支撑架设有助于增大基坑整体稳定性.     

ADINA在深基坑开挖过程中对地铁的影响分析

以上海地区的某一相邻地铁隧道的基坑为模拟背景,应用大型有限元软件ADINA,采用二维有限元模型,分别采用Isotropic混凝土模型和Mohr-Coulomb土体模型,模拟基坑开挖的各个阶段。通过实际监测变形值与模拟值的比较。表明分析结果与现场实测结果基本吻合,这为以后的相关工程设计和施工提供理论和计算支持。     

狭长型地铁基坑的空间效应定量化研究

为定量化分析狭长型地铁基坑的空间效应对支护结构变形的影响,在验证基坑数值模型有效的基础上,通过有限元数值模拟方法研究了不同长宽比和深宽比基坑开挖后支护结构的变形.结果 表明:随着基坑长宽比的增大,长边支护结构的最大水平位移变化显著,且明显大于短边的最大水平位移,浅坑的(H/B ＜1,H为挖深、B为基坑宽度)长短边最大水平位移比达到8,深坑(H/B＞1)的位移比在3左右;基坑长宽比为1＜L/B ＜3(L为基坑长度)时,基坑长边的水平位移受空间效应影响变大;工程设计中,长宽比为3左右的浅坑和长宽比为2左右的深坑适合采用二维剖面设计方法.     

深基坑支护结构变形的三维有限元分析与模拟

在工程实践中,对于深基坑开挖过程的模拟计算多采用平面应变分析方法,但由于深基坑开挖实际上是三维过程,平面分析忽略了开挖墙角处的三维效应,因此,计算结果偏于保守,为此,研究了不同有限元网格划分下基坑变形的情况,提出一种非线性的、三维有限元分析手段,用于深基坑开挖过程中预测围护墙变形和地表沉降值,为了更接近实际,采用了一种新的接触面单元,Desai单元,模拟土与结构的相互作用,三维分析结果表明,基坑内网格密度对于计算结果的精度有较大影响。     

正交试验设计在基坑工程数值模拟中的应用

以沈阳中铝大厦基坑工程为主要研究对象,将正交试验设计的方法引用到数值模拟中,采用该方法设计数值模拟实验,以有限元软件ADINA为计算工具,对基坑进行数值模拟,并对试验结果进行极差分析和方差分析,得出影响基坑支护结构变形各因素的显著性。     

基坑开挖对邻近盾构地铁隧道变形机制研究

基于Mindlin理论对基坑降水开挖诱发邻近地铁隧道的应力应变及沉降进行理论研究。在结合逆作基坑实际开挖工况条件下,采用MIDAS/GTS大型三维有限元软件分析了基坑考虑不同降水情况下邻近盾构地铁隧道变形情况,并对不同模拟方案结果进行对比。结果表明,地铁隧道结构模拟结果合理,考虑降水情况下坑外土体的附加变形要比基坑开挖卸荷作用引起的土体变形大得多,抵消了隧道上抬变形趋势,使隧道产生了偏向基坑方向的变形,变形量值也大得多。     

空间效应下不规则深基坑的支护体系变形分析

以武汉市某工程的不规则深基坑为对象,运用ABAQUS有限元软件,建立无支护与有不同支护体系的基坑数值模型,研究支护体系的变形特性和空间效应分布规律,并将数值分析结果与实际监测数据进行比较以验证有限元模型的有效性,同时还对深基坑的整体稳定性进行了分析。结果表明:基坑大阳角部位产生最大变形,易失稳;阴角能有效抑制邻近区域土体位移的发展,有利于支护结构稳定;沿基坑长边方向,离角部越远,基坑土体位移量越大,至中部区域达到最大,空间效应也相应逐渐变弱,至中部基本消失;无内支撑时,支护桩桩顶水平位移最大,有内支撑时,接近桩身1/2处的水平位移最大;内支撑有减少桩身侧向位移的效果,对于桩身上半部分,内支撑能在一定程度上抑制基坑的空间效应;桩锚支护比双排桩支护更能有效提高基坑整体稳定性。