门架式双排桩围护结构的三维有限元分析

门架式双排桩支护结构是由前排桩、后排桩及桩顶冠梁共同作用的空间组合围护结构,这种围护结构主要是发挥组合桩的整体刚度和空间效应及桩土的协同作用,其三维空间效应显著.通过有限元软件ABAQUS对该种围护结构进行三维有限元分析,从而分析门架式双排桩围护结构的内力和变形以及与土的相互作用机理,并将数值计算结果与实测结果进行对比...     

一类双排桩支护结构内力计算

由于支护空间受到限制等原因,一类双排桩支护型式设计为前后排桩之间没有土体,形成只有后排桩挡土的空间门架式结构,国内外目前尚无此类双排桩支护结构内力计算方法。针对这类双排桩,把前后排桩看作是竖放的弹性地基梁,用土弹簧模拟基坑开挖面以下的土抗力,根据弹性地基梁的挠曲微分方程对双排桩进行分段,建立各自的内力方程。利用幂级数法结合桩端边界条件求出开挖面以下桩身的内力及变形,然后由连系梁中间截面的变形协调条件,建立力法方程,求解出连系梁中间截面的内力,进而求出前后排桩各截面的内力。结合工程实例对这一类型式的双排桩支护结构进行计算并与实测值作对比分析,提出对这一类双排桩支护结构设计有参考价值的建议。     

基于桩-土接触面的双排桩边坡支护结构受力性能研究

双排桩支护结构以其抗侧移刚度大、场地适用面广以及施工便捷等优势，近年来被广泛应用于边坡支护。针对永久性边坡的双排桩支护结构，借助岩土有限元计算软件Midas GTS NX,以接触面的形式考虑桩-土相互作用，研究永久性双排桩支护结构的位移及内力情况，确定合理的桩排距以及后排桩桩间距，对比工程监测数据，对双排桩支护结构的安全性、可靠性进行验证，为相关工程提供参考。结果表明，通过建立桩-土接触面，可更符合实际地模拟双排桩的变形形态；桩排距取为桩径的3.5倍左右可较好地发挥双排桩的力学性能及空间效应；后排桩桩间距取为前排桩桩间距的2倍左右可在满足工程安全要求的前提下节约造价；对比数值计算结果与现场监测结果，验证了双排桩数值仿真中建立桩-土接触面的必要性及该双排桩支护方案的合理性。     

软土地区双排钢板桩围堰支护结构的应用及探讨

双排桩支护结构作为一种新的结构形式,有效地克服了单排桩支护结构的缺点,并在投资费用上与单排桩支护结构相差无几,还无需内撑,为施工增加了工作面,具有较高的应用价值,但目前对双排桩支护结构的受力和变形研究还许多问题有待进一步完善。结合大型双排钢板桩围堰工程和现场实测数据,对双排钢板桩围堰结构的受力性能开展了些探讨性的研究工作,综述了双排桩的优缺点和几种计算方法,并采用简化后的土压力用有限元法进行了计算分析,结果表明:简化后模型计算的钢板桩内力和位移均比实测的大,说明简化模型是安全的。由于目前对双排钢板桩的受力特点和设计计算方法对双排桩相互作用和空间效应考虑较少,因此双排桩支护结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。该分析方法和设计方案可为今后类似工程提供有益的借鉴。     

双排桩支护永久性高填方边坡数值分析与应用研究

结合某永久性高填方边坡工程实例,通过MIDAS-GTS有限元程序分别建立单排悬臂桩和双排桩有限元分析模型。对比分析了这两种支护形式的位移和内力分布规律,得出双排桩能够更好地控制边坡位移,内力分布更为合理。通过修改源模型对比分析了双排桩不同桩径、排距以及考虑填土注浆加固等情况下对支护结构的变形受力的影响,得出了最优设计施工方案,为双排桩支护结构在永久性高填方边坡的应用与推广提供了有益的参考。     

双排桩复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中双排毛竹桩复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行了比较,探讨了影响双排桩复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场双排桩复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,中上部的土钉受力较大,底部的土钉受力较小;各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大;双排桩的刚度对基坑的侧向位移有较大影响。     

深层搅拌桩与双排桩在基坑支护中的应用研究

以某深基坑支护工程为研究背景,介绍该工程的工程地质条件、设计方案及支护结构。结合现场监测资料分析深层搅拌桩和双排桩联合支护条件下的基坑变形和桩体变形,结果表明这种支护形式能很好地控制基坑变形,确保基坑稳定。应用数值模拟软件对基坑关键部位进行模拟分析,揭示了深层搅拌桩和双排桩联合支护结构变形特征及受力机理。     

h形双排桩在边坡与基坑联合支护中的应用研究

随着双排桩支护结构在边坡与基坑支护工程中的广泛应用,实际工程中出现了诸多与之类似的支护结构,h形双排桩支护结构便属于其中一类。对于h形双排桩支护结构,目前岩土工程界并未提出明确的结构计算模型。以福建省某实际边坡与基坑联合支护工程为背景,参考规范中的弹性支点法建立了h形双排桩支护结构的杆系计算模型,采用ANSYS有限元分析软件对h形双排桩支护结构的内力和变形进行分析,并与设计中常用的简化模型计算结果进行对比研究。分析表明,弹性支点杆系模型能准确计算各开挖工况下支护结构的内力与变形,而简化计算方法存在一定缺陷,在实际设计过程中应对其计算结果进行一定调整方能满足工程应用要求。     

深基坑桩锚支护结构变形的坑角效应分析

采用FLAC~(3D)对桩锚支护结构变形的坑角效应及其影响因素进行模拟,对桩锚支护结构变形的空间分布进行了分析,得到桩锚支护结构变形坑角效应的影响范围,计算出桩锚支护结构变形坑角效应的影响系数,提出了一种考虑坑角效应的桩锚支护结构变形计算方法,并通过工程实例对此系数和计算方法进行了验证。     

h型双排桩悬臂长度有限元分析与研究

随着大量兴建高层建筑和各类地下工程,基坑工程也随之增加。门架式双排桩在基坑工程中的广泛应用,而h型双排桩支护结构在基坑工程中却比较少应用。本文基于门架式双排桩支护结构的基本理论和内力计算方法,通过运用迈达斯GTS-NX有限元建立h型双排桩的平面应变模型,对h型双排桩进行分析。研究悬臂段长度对支护结构的位移及内力的影响,并与门架式双排桩做对比,选择合理的悬臂长度以获得较好的支护效果。     

土岩组合双排吊脚桩桩锚支护基坑变形数值分析

 随着基坑开挖方式、深度及工程地质状况的不同,出现了很多特殊形式的深基坑支护结构。在土岩二元结构地层条件下,双排吊脚桩桩锚支护方式的设计与施工经验很少。针对这种支护方式的设计与施工,以青岛市凯悦深基坑为例,对其进行变形及安全稳定性分析,利用Plaxis有限元软件模拟基坑开挖过程,并结合现场监测资料进行对比分析。结果表明：双排吊脚桩桩锚支护体系具有较大刚度,能够有效控制基坑变形及桩体位移,基坑位移主要发生在土体深度范围内。研究可以为此类支护结构设计的优化提供理论依据。     

双排桩支护结构空间受力敏感性研究

依托青岛某基坑开挖工程,采用ANSYS软件建立基坑双排桩支护结构的三维有限元分析模型,对其空间受力的参数敏感性进行了分析,研究结果表明:当排距为4倍桩径时,可充分发挥双排桩的整体性和后排桩对前排桩的锚固作用,在对双排桩进行结构分析时,要将双排桩和桩间土看成一个整体。     

弹性地基梁杆系有限元法在深大基坑工程支护设计中的应用

由于弹性地基梁法能够反映支挡结构与土的相互作用,并可有效考虑基坑开挖、回填过程中各种基本因素和复杂情况对支护结构内力和变形的影响,本文根据Winkler弹性地基梁的计算原理和方法,编制了弹性杆系有限元计算程序,对深圳市民广场深大基坑桩锚支护结构进行了设计计算,获得了支护桩桩身位移和弯矩随开挖过程的分布变化规律,计算结果有效指导和优化了基坑支护设计,保证了基坑和邻近基坑的地铁区间隧道结构的安全,支护设计取得了显著的经济效益。     

流固耦合对基坑开挖变形性状的影响研究

通过ABAQUS有限元模拟软件分别建立了考虑渗流影响和不考虑渗流影响的基坑开挖非稳定渗流有限元模型,采用修正剑桥模型并考虑支护桩与土体的接触作用,研究了支护结构侧向变形、坑外地表变形以及坑底隆起量随着基坑开挖的变化规律。然后将两个模型的支护桩及基坑变形性状进行对比,发现渗流—应力耦合作用下的基坑变形大于非耦合情况下的变形,说明考虑渗流应力耦合的数值模拟方法能够较好地模拟基坑降水引起的支护结构及基坑土体变形特征。最后,为控制基坑变形和保护周围环境,在考虑渗流—应力耦合作用的基础上又研究了预留反压土对支护结构的作用及对基坑变形的影响,结果表明,基坑内侧预留反压土堤可有效降低基坑及支护结构的变形。     

黄土基坑双排桩支护结构的有限元分析

运用有限元软件ABAQUS建立双排桩支护结构的有限元模型,分析了黄土基坑双排桩支护结构中排距和桩身强度(包括桩的截面尺寸及桩身混凝土强度)对桩位移和弯矩的影响,并且在基坑和桩身情况相同的条件下,比较了单排桩和双排桩。研究结果表明,黄土基坑使用双排桩支护体系比单排桩支护体系在安全性能方面更具有优越性。计算给出了双排桩排距和桩截面尺寸的最佳取值范围,以及桩身所用混凝土的最佳强度等级。本文为黄土基坑双排桩支护结构的设计和施工提供了一定的参考依据。     

广州邦华环球广场深基坑支护设计与分析

通过对广州邦华环球广场深基坑支护的设计介绍,论述了存在近距离相邻基坑时排桩拉索结构的一些处理方式,应用Midas GTS有限元软件进行了拉索双排桩受力和变形的数值分析,与最终监测数据进行对比,可供类似工程借鉴。     

武汉某基坑支护工程设计实例

介绍了采用双排桩、排桩 角撑支护武汉某基坑工程实例,得出了该工程的基坑变形控制完全达到了预期目的的结论,指出此支护形式安全可靠,经济合理,能有效控制基坑变形,对基坑开挖和地下结构施工影响较小.     

基坑开挖中双排桩支护结构空间受力特性研究

依托青岛某基坑开挖工程,采用ANSYS软件建立基坑双排桩支护结构的三维有限元分析模型,对其空间受力特性进行了分析,研究结果表明:单、双排桩在总的抗弯刚度相同的情况下,双排桩桩顶水平位移不到单排桩的1/2。     

排桩复合土钉支护结构受力变形机理分析

排桩复合土钉支护结构是近年来在基坑工程实践中得到成功应用的一种新型支护形式,为研究其受力变形机理,在工程案例分析基础上,采用有限元软件建立排桩复合土钉支护结构三维数值模型,模拟基坑分步开挖工况,对排桩侧移、坑后地表竖向沉降、坑底土体隆起变形、土钉轴力及桩身弯矩等进行了研究分析。结果表明:排桩复合土钉支护结构中土钉起着“弱锚杆”作用,相对于纯排桩支护结构,改变了排桩的变形和受力性状;相对于纯土钉支护结构,排桩复合土钉支护结构中土钉轴力峰值较小且靠近基坑侧壁,土钉受排桩-面层系统的拉拔作用,钉头处轴力较大。研究成果可为排桩复合土钉支护结构的设计、施工提供理论参考。     

双排桩基坑支护结构设计方法及工程应用

双排桩是一种较为新型的基坑支护结构,它的主要优点是可以应用在不能实施锚杆或内支撑的基坑支护段,且施工简单,工期较短。《建筑基坑支护技术规程》（jGJ120-99）没有关于双排桩结构的设计方法,《建筑基坑支护技术规程》（1cJ120—2012）对以往的双排桩工程实例进行了总结,并通过模型试验与工程测试的研究,提出了一种双排桩设计计算的简化实用方法。为了深入探讨双排桩的设计计算及其在基坑支护工程中的应用问题,本文对规程中双排桩支护结构的设计方法进行了阐述,通过对广州亚运城某基坑支护双排桩结构的算例分析,结合理正基坑软件计算结果进行了对比。本工程中需对基坑北侧人行天桥桩基础进行保护以及控制基坑变形,双排桩结构解决了这个问题,为双排桩支护结构的工程应用提供可参考的实例。