某深基坑工程施工监测及有限元模拟分析

论文摘要

本文总结、归纳了近年来我国深基坑工程的支护设计理论、基坑变形计算理论、变形预测方法以及深基坑施工监测的发展概况,之后结合哈尔滨市保健路深基坑工程着重介绍了动态监测在实际工程中的应用,并对现场所获得的大量数据进行了整理和分析,从而得出了深基坑在开挖过程中桩顶水平位移、桩体深层水平位移、内支撑轴力以及基坑周围地表沉降的变化发展规律,之后采用相关预测方法对基坑的变形发展趋势进行了预测。近年来有限元数值模拟已成为研究深基坑工程的必备手段,本文结合有限元软件ABAQUS对有限元法的基本理论进行了介绍,之后利用该软件对哈尔滨市保健路深基坑工程进行了二维平面仿真模拟,并获得了各个开挖阶段基坑的位移、内力变化情况,之后将计算结果与现场监测数据进行对比并分析了两者出现差别的原因。最后,借助ABAQUS分析了影响基坑变形的各种因素(具体包括挡墙刚度、桩体入土深度、支撑轴力、施工方法等),获得了可有效减小基坑变形的方法和措施,供设计和施工方参考。本文结合现场施工监测、变形预测和有限元模拟对深基坑的变形规律有了一个深刻的认识,其工作成果为可作为提高类似工程的设计和施工方法的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 深基坑工程研究现状
• 1.2.1 深基坑支护设计理论
• 1.2.2 深基坑开挖变形计算理论
• 1.2.3 深基坑动态施工监测现状
• 1.2.4 深基坑开挖变形预测理论
• 1.3 本文主要工作
• 第2章 深基坑监测实例分析
• 2.1 引言
• 2.2 施工监测简介
• 2.2.1 施工监测作用
• 2.2.2 监测方案设计原则
• 2.2.3 施工监测内容
• 2.2.4 监测预警值和频率
• 2.2.5 监测数据的处理分析
• 2.3 工程实例概况
• 2.4 基坑监测及数据分析
• 2.4.1 桩顶水平位移监测与分析
• 2.4.2 桩体深层水平位移监测与分析
• 2.4.3 内支撑轴力监测与分析
• 2.4.4 基坑周围地表沉降监测与分析
• 2.5 基坑开挖变形预测
• 2.6 本章小结
• 第3章 数值模拟分析理论
• 3.1 有限单元法简介
• 3.1.1 有限单元法发展历程
• 3.1.2 有限元法基本思想
• 3.2 ABAQUS 仿真模拟原理
• 3.2.1 ABAQUS 简介
• 3.2.2 ABAQUS 建模分析的一般步骤
• 3.3 ABAQUS 中土体本构模型
• 3.3.1 弹塑性基本理论
• 3.3.2 Mohr-Coulomb 模型
• 3.3.3 扩展的D-P 模型
• 3.4 ABAQUS 接触面理论
• 3.5 本章小结
• 第4章 深基坑二维仿真模拟实例
• 4.1 二维模型的建立
• 4.2 模拟计算结果分析
• 4.3 基坑变形影响因素分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢