摘要 | 第3-5页 |
abstract | 第5-6页 |
1 绪论 | 第11-20页 |
1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
1.1.1 研究背景 | 第11-12页 |
1.1.2 研究意义 | 第12页 |
1.2 国内外研究现状 | 第12-17页 |
1.2.1 基坑工程发展概述 | 第12-13页 |
1.2.2 桩锚支护结构研究现状 | 第13-15页 |
1.2.3 锚杆锚固技术研究现状 | 第15-17页 |
1.3 本文研究的主要内容 | 第17-19页 |
1.4 技术路线 | 第19-20页 |
2 桩锚支护结构的基本理论 | 第20-27页 |
2.1 桩锚支护结构的构成 | 第20-21页 |
2.1.1 概述 | 第20页 |
2.1.2 排桩支护结构 | 第20-21页 |
2.1.3 锚杆(锚索)结构 | 第21页 |
2.1.4 辅助结构 | 第21页 |
2.2 桩锚支护结构的作用机理 | 第21-23页 |
2.2.1 土拱效应的机理 | 第21-22页 |
2.2.2 支护桩的作用机理 | 第22页 |
2.2.3 锚杆(锚索)的作用机理 | 第22-23页 |
2.3 桩锚支护结构的变形与破坏 | 第23-25页 |
2.3.1 桩锚支护结构的变形协调条件 | 第23-24页 |
2.3.2 桩锚支护结构的破坏机制 | 第24-25页 |
2.4 桩锚支护结构的计算理论 | 第25-27页 |
2.4.1 极限平衡法 | 第25-26页 |
2.4.2 弹性支点法 | 第26页 |
2.4.3 数值分析法 | 第26-27页 |
3 基于弹性支点法对桩锚支护结构的设计计算 | 第27-49页 |
3.1 作用于支护结构上的荷载 | 第27-31页 |
3.1.1 土压力 | 第27-29页 |
3.1.2 水压力 | 第29-30页 |
3.1.3 地表附加荷载引起的侧压力 | 第30-31页 |
3.2 基于弹性支点法的传统支护结构设计计算方案 | 第31-37页 |
3.2.1 作用在支护结构上的水平荷载计算 | 第31-32页 |
3.2.2 支护结构的承载能力计算 | 第32-35页 |
3.2.3 预应力锚杆的设计计算 | 第35-37页 |
3.3 桩锚支护结构方案设计计算 | 第37-39页 |
3.3.1 支护方案计算参数 | 第37-38页 |
3.3.2 支护方案计算模型 | 第38-39页 |
3.4 桩锚支护结构设计计算结果分析 | 第39-46页 |
3.4.1 支护结构位移及内力的理论计算结果分析 | 第42-43页 |
3.4.2 基坑周边地表沉降的理论计算分析 | 第43-44页 |
3.4.3 基坑整体稳定性验算 | 第44-46页 |
3.5 桩锚支护结构设计计算所存在的问题 | 第46-47页 |
3.6 本章小结 | 第47-49页 |
4 基坑开挖对桩锚支护结构影响的数值模拟分析 | 第49-80页 |
4.1 ABAQUS有限元程序 | 第49-50页 |
4.1.1 有限元分析概述 | 第49页 |
4.1.2 ABAQUS有限元软件介绍 | 第49-50页 |
4.2 本构模型的选取 | 第50-53页 |
4.2.1 线弹性模型 | 第50页 |
4.2.2 Mohr-Coulomb塑性模型 | 第50-53页 |
4.3 模型的建立及分析 | 第53-58页 |
4.3.1 数值模型的建立 | 第53-55页 |
4.3.2 荷载及各项参数设置 | 第55-57页 |
4.3.3 单元类型及接触问题 | 第57-58页 |
4.4 基坑变形数值模拟结果分析 | 第58-66页 |
4.4.1 支护结构的水平位移分析 | 第58-62页 |
4.4.2 基坑周边地表沉降分析 | 第62-66页 |
4.5 锚杆设计参数对基坑变形的影响 | 第66-74页 |
4.5.1 锚杆失效与否对支护结构水平位移的影响 | 第66-71页 |
4.5.2 锚杆失效与否对基坑周边地表沉降的影响分析 | 第71-72页 |
4.5.3 锚杆倾角对基坑变形的影响分析 | 第72页 |
4.5.4 锚杆锚固段长度对基坑变形的影响分析 | 第72-73页 |
4.5.5 锚杆预应力对基坑变形的影响分析 | 第73-74页 |
4.6 锚杆轴力数值模拟分析 | 第74-75页 |
4.6.1 基坑开挖阶段锚杆轴力分析 | 第74-75页 |
4.6.2 数值分析锚杆轴力所存在的缺陷 | 第75页 |
4.7 弹性支点法计算结果与数值模拟结果的对比分析 | 第75-77页 |
4.7.1 支护结构水平位移对比分析 | 第76页 |
4.7.2 基坑周边地表沉降对比分析 | 第76-77页 |
4.7.3 总结 | 第77页 |
4.8 本章小结 | 第77-80页 |
5 锚杆锚固性能及锚固段轴力分析 | 第80-102页 |
5.1 锚杆锚固性能试验 | 第80-82页 |
5.1.1 试验场地概况及锚杆主要设计参数 | 第80页 |
5.1.2 试验的目的和内容 | 第80-81页 |
5.1.3 试验仪器设备 | 第81页 |
5.1.4 试验原理及方法 | 第81-82页 |
5.1.5 试验加、卸载标准及加载终止条件 | 第82页 |
5.2 锚杆抗拔验收试验结果 | 第82-88页 |
5.2.1 锚杆抗拔验收试验成果汇总 | 第82-86页 |
5.2.2 锚杆抗拔验收试验结果分析 | 第86-88页 |
5.3 锚杆抗拔性能数值分析 | 第88-98页 |
5.3.1 ABAQUS对于接触问题的处理 | 第88-91页 |
5.3.2 数值计算模型 | 第91-92页 |
5.3.3 数值模型验证 | 第92-96页 |
5.3.4 围压对极限抗拔承载力的影响 | 第96-97页 |
5.3.5 锚固段长度对极限抗拔承载力的影响 | 第97-98页 |
5.4 锚杆锚固段轴力分析 | 第98-100页 |
5.4.1 锚固段长度不同对轴力的影响 | 第98-99页 |
5.4.2 围压不同对轴力的影响 | 第99-100页 |
5.4.3 锚杆锚固段轴力的总结 | 第100页 |
5.5 本章小结 | 第100-102页 |
6 工程实例分析 | 第102-115页 |
6.1 工程概况 | 第102页 |
6.2 工程地质及水文条件 | 第102-104页 |
6.2.1 地层结构及岩性描述 | 第102-103页 |
6.2.2 地下水及不良地质作用 | 第103-104页 |
6.3 基坑支护方案 | 第104-105页 |
6.4 基坑现场监测项目 | 第105-107页 |
6.4.1 基坑监测目的 | 第105页 |
6.4.2 基坑监测方案 | 第105-106页 |
6.4.3 基坑监测内容与方法 | 第106-107页 |
6.5 基坑监测结果分析 | 第107-109页 |
6.5.1 桩顶水平位移实测分析 | 第107-108页 |
6.5.2 校园配电室沉降实测分析 | 第108-109页 |
6.6 数值计算与现场监测的对比分析 | 第109-113页 |
6.6.1 桩顶水平位移的对比分析 | 第109-111页 |
6.6.2 基坑南侧校园配电室沉降的对比分析 | 第111-113页 |
6.7 本章小结 | 第113-115页 |
7 结论与展望 | 第115-117页 |
7.1 主要研究结论 | 第115-116页 |
7.2 展望 | 第116-117页 |
致谢 | 第117-119页 |
参考文献 | 第119-124页 |
攻读硕士学位期间所取得的成果 | 第124-125页 |
附录一 工程照片 | 第125-126页 |
附录二 试验照片 | 第126页 |