【硕士】地铁车站深基坑开挖与支护有限元数值模拟【2008】

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内容简介

　　学科专业：防灾减灾工程及防护工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：大连理工大学　　学位年度： 2008年　　深基坑工程是当前岩土工程领域的热点和难点问题之一。如何有效控制基坑变形，使基坑工程既安全又经济，是人们一直探索的课题。深基坑支护结构的变形是影响基坑变形的重要因素。在阅读大量国内外相关文献，总结以往研究成果的基础上，本文以苏州地铁2号线金民东路站深基坑工程为背景，针对基坑开挖过程中支护结构的变形及土压力的性状进行了研究，并运用PLAXIS大型有限元软件对实际工程在分步开挖过程中的位移场、内力的分布进行了分析，同时对“理正深基坑”软件和PLAXIS软件计算的结果进行了比较，着重探讨了支护结构的变形及其影响因素，得出了一些有意义的规律。主要工作和结论如下：　　1．系统分析了基坑支护结构的设计理论，分析了深基坑工程中的土压力理论现状，介绍了土压力、水压力计算理论以及有限元方法在深基坑工程中的应用和进展。　　2．通过阐述深基坑开挖过程的有限元理论与方法，分析了深基坑开挖前的初始应力场、位移场的形成，对开挖荷载的形成和计算提出了见解。　　3．介绍了大型岩土工程有限元分析软件PLAXIS，结合苏州地铁2号线金民东路站深基坑工程，用PLAXIS建立二维模型，对该工程开挖过程进行了较为全面的分析和研究。计算了基坑开挖不同阶段支护桩的侧移、塑性区域和坑边沉降，并与“理正深基坑F-SPW”的计算结果作对比，论证了所建模型的正确性和采用参数的合理性。　　4．结合工程实例使用PLAXIS有限元软件计算分析了基坑开挖深度、支护结构的刚度、支撑作用、坑内土体加固、开挖顺序和土体的变形模量等设计、施工和自然环境因素对支护结构变形的影响，对其中比较重要的因素给出了定量分析。了解了基坑开挖过程中基坑支护结构变形、周围地层沉降发展变化的规律，并提出了一些控制基坑变形的方法措施，为深基坑工程的设计和施工提供了依据。　　

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