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《郑州大学》 2010年
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双排桩—重力拱联合支护结构的数值模拟分析

薛强  
【摘要】: 地铁车站基坑工程中,考虑到后期盾构施工要求,在盾构机具进出洞端部,要求支护体系既需具有支护功能,又要易于被将来的盾构机具切削施工。本文提出了双排桩-重力拱联合支护结构,这种联合支护结构具有较大的抗侧移刚度,在限制基坑侧移方面效果显著,适用于开挖深度较大的基坑,同时水泥土重力拱兼具止水帷幕作用。重力拱和双排桩在基坑开挖过程中相互影响,相互约束,重力拱的存在明显改善了双排桩的受力性能,使其受力变形更加合理。支护结构后土压力沿着竖向和水平向传递,从而充分发挥了双排桩和重力拱的承载功能和效益。 本文在总结前人相关理论基础上,对双排桩-重力拱联合支护结构的空间三维有限元模型进行了数值模拟,分析了开挖过程中支护结构的侧移和内力,研究了拱后土压力的分布及其在双排桩和重力拱上的传递分配规律。主要研究方法和成果如下: (1)分析了开挖过程中基坑整体水平向和竖向位移,支护结构的侧移以及坑内外土体的隆起和沉降规律,证明了联合支护在控制侧移方面效果显著。 (2)研究了开挖过程中联合支护中双排桩桩身内力的变化以及不同位置排桩侧移内力的对比,不同于单纯双排桩支护结构,联合支护中前后排桩受力更加合理,后排桩作用更加明显。 (3)重力拱拱身竖向和环向几乎全部处于受压状态,可以充分发挥水泥土抗压强度大的这一特点,拱后土压力和朗肯主动土压力规律一致。 (4)分析了拱后土压力在水平向和竖向传递和分配规律,在基坑开挖较浅时土压力主要由重力拱承担;开挖深度较大时水平拱单元分担系数先增大后减小,中上部土压力主要通过拱体环向传递到双排桩上,下部土压力由重力拱传至深层土体。 (5)随着双排桩桩径、排距的增大侧移减小,支护结构内力却增大;拱体净高对支护系统影响很小;拱身厚度增大,侧移略有增大,内力减小。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U231.3

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 方高奎;双排桩复合锚杆支护结构的数值模拟分析[D];郑州大学;2011年
【参考文献】
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【同被引文献】
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5 高美玲;单支点双排桩复合锚杆支护结构受力分析及FLAC~(3D)数值模拟[D];中国地质大学(北京);2012年
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