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基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析摘要：深基坑开挖支护作为岩土工程的一项基本课题，一直以来是研究的热点和难点。
本文以某一实际深基坑开挖工程为研究对象，运用有限元分析软件PLAXIS对深基坑开挖、支护全过程进行模拟分析，研究支护结构的变形情况，发现其水平位移、竖向位移均满足设计要求。
关键词：深基坑；挡土板；变形1 引言随着我国经济的快速发展，城市化进程的大步推进，城市建筑的数量和密度逐渐增加，大量的工程建筑及地下工程必然带来大规模的基坑工程。
基坑工程作为一个基本的岩土工程课题，在开挖过程中不仅涉及土体自身的强度、稳定及变形，还涉及到土与支护结构之间的相互作用问题。
同时基坑开挖过程中工程事故屡见不鲜，在深基坑工程中尤为突出。
本文通过PLAXIS有限元软件，以实际工程为例，分析深基坑支护结构在基坑分层开挖过程中的变形情况。
2 实例分析2.1 本构模型选取在土的本构模型方面，PLAXIS 提供了多种模型，除了摩尔-库仑模型外，还可以选用一种改进的双曲线塑性模型-硬化土模型，为了模拟正常固结软土与时间相关的对数压缩性质，可以选用蠕变模型，即软土蠕变模型。
除此之外，PLAXIS还提供了用来分析节理岩石的各项异性行为的节理岩体模型，改进的剑桥模型，软土模型等。
考虑到基坑开挖过程中塑性区的产生，本文采用Mohr-Coulomb模型和HS模型来模拟土体的应力应变关系。
2.2 基坑参数本文以实际工程中某一基坑断面为研究对象，该断面设计开挖宽为20m，深度12m。
用0.35m厚的混凝土地下连续墙来支撑周围的土体，混凝土的弹性模量为35GP。
地下连续墙由2排锚杆支撑，第一排锚杆长16m，倾角53°，施加120KN 的预应力，第二排锚杆长14m，倾角45°，施加200KN的预应力，地面工荷载为8KN/m2，距离开挖边界位置2m。
2.3 数值模拟模型建立为方便计算，将实际断面简化：模型设置为平面应变，单元15节点，这一问题可以用一个宽80m、高25m的几何模型来模拟，具体模型见下图1。
基于phase2有限元软件的基坑变形分析—以杭州蔓特莉工程为例1工程概况：杭州曼特莉时尚广场工程位于杭州余杭区良渚镇金家渡村，北侧紧靠浙江省交通学院运动场，东侧为金家渡村道（大吉路）及厂房，南侧为已有建筑物及空地，在往南为金家渡中路，西侧金家渡村农居点及菜地。
项目总用地面积12390m2，总建筑面积约55000m2，拟建工程由1幢主体12层局部4层商业办公楼，下设2层地下室。
采用框架-剪力墙结构，工程采用钻孔灌注桩基础。
基坑工程设地下室二层，基坑主楼区承台开挖深度11.000～11.250m，坑中坑深度 1.600～3.300m。
平面图如图：1.1地质条件：1.2基坑支护方案：基坑地下室采用围护桩墙结合两道水平钢筋混凝土内支撑的结构形式支护，支撑截面为700mm×700mm基坑南侧增设坑底水泥搅拌桩被动区加固。
围护桩墙采用三轴强力水泥搅拌桩（Φ850@600按全断面套孔法施工）帷幕植入预制预应力钢筋混凝土工字形桩而成，利用强力搅拌松动土形成流塑状，再植入预制工字形桩，桩长为17m，插入深度为7.5m。
2模型分析：2.1建立模型基坑支护形式如右图：参照设计支护形式，本模型在取围护桩左部边界取30米范围，下部边界取围护桩底以下10m的范围，右边界取围护桩右侧7m范围（支撑长度的一般距离），第一根内支撑设在桩顶以下0.35m处，第二道支撑设在桩顶以下6.35m处。
支护样图2.2模型参数取值：模型计算采用摩尔-库伦理论，为了方便计算，水泥搅拌桩内插工字桩所形成的围护桩按照∅800mm的钻孔灌注桩，模量取3×104MPa，泊松比取0.2，两个内支撑截面为700mm×700mm，模量取3×104MPa，泊松比取0.2。
模型网格划分如图：2.3模型计算为了使支护方案有一定的对比性，除了模拟帯支撑的开挖变形，还对没有支撑的情况进行了开挖模拟。
2.3.1开挖第一阶段模型计算无支撑开挖一阶段变形一道支撑一阶段开挖变形由于开挖第一阶段比较浅，变形不明显，直接对第二阶段开挖进行模型计算，上图显示无支撑开挖基坑的变形和带支撑的开挖变形有明显的不同。
微承压水作用下深基坑稳定的有限元分析有限元分析是一种模拟材料在特定应用下的反应的方法。
当深基坑受到微承压水的作用时，有限元分析可以用来评估基坑的稳定性。
例如，有限元分析可以用来计算基坑的塑性滞回曲线，以表征基坑受到微承压水影响时的稳定性。
以来，基坑的稳定性可以通过用有限元分析获取的参数，如应力-应变曲线和整体变形率，来评估。
有限元分析还可以用来分析土体受到微流量影响时的应力变化情况，以识别可能存在的稳定问题。
有限元分析可以分析基坑和附近土体在微承压水作用下的变形程度，以获得一个客观的、可量化的指标，以判断深基坑的稳定性。
有限元数值分析在基坑围护设计中的应用随着社会经济的发展，基坑工程的开展日益增多。
它的安全及质量的控制对于现代城市的发展具有重要的意义。
围护是基坑工程的重点项目，对其有效的设计呈现出不可忽视的重要性，是基坑工程安全及质量控制最重要的因素之一。
一般来说，基坑围护设计中需要考虑的因素比较多，包括分析地基变形模式和力学参数，分析和估算围护失稳因素，研究围护结构各部件间的相互作用及其变形特性，评价能量损失等。
这些因素的详细研究需要吸取传统实验方法的优点，并利用现代数值分析方法及相关设备进行多尺度数值模拟。
而有限元数值分析技术（FEM）就是其优秀的代表。
有限元分析不仅能够有效地描述和解决物理系统的流动性，也可以建立集成的模型，实现地质力学过程的精确模拟。
在基坑围护设计中，有限元数值分析可以通过多种方式来发挥其独特的优势：首先，在基坑表面支护结构设计中，有限元分析可以更详细地分析围护结构内地质力学参数，从而有效地控制其刚度和强度，保证围护结构的稳定。
其次，利用有限元分析可以尝试不同的支护结构方案，从而对对比不同支护结构的力学性能和稳定性进行系统的分析，以便用最经济的方案来保障基坑工程的安全。
同时，有限元分析能够在实验室模拟设计不同类型的基坑围护结构，为整个工程系统提供有效的参考，减少现场实验及施工风险。
最后，针对某些基坑表面不稳定的情况，考虑到其围护结构的失稳性及能量损失，有限元分析可以准确预测支护结构安全系数及各个参数，从而更好准确的提出技术方案。
此外，在实际的设计中，有限元数值分析还可以模拟出基坑周边人工增加的应力分布状况。
从以上可以看出，有限元数值分析在基坑围护设计中有着重要的作用。
为了充分发挥其优势，需要设计者有足够的计算机技术支持。
为此，应当在计算机技术支持下，利用有限元数值分析技术建立一套完整的基坑围护设计系统，以保证基坑工程的安全性及质量。
总之，有限元数值分析在基坑围护设计中的应用十分重要，它既可以减少实验及施工的风险，又能够提高支护结构的稳定性及可靠性，有助于保护基坑工程的安全及质量的控制。
有限元数值分析在基坑围护设计中的应用近年来，有限元数值分析已经在基坑围护设计中得到广泛应用，并取得了非常显著的成效。
有限元数值分析结合了传统的结构工程和地质工程，通过分析改变基坑地质结构、物理特性以及环境因素等，提供准确可靠的基坑围护设计方案。
一、有限元分析在基坑围护设计中的应用1.质条件有限元数值分析可以分析基坑的地质条件，包括基坑的地质构造、土质结构、岩性特征、地层压力以及地下水场等，从而确定基坑的绝对深度，模拟基坑的挖掘过程，为围护设计提供参考。
2.程模拟有限元数值分析可以模拟基坑的挖掘过程，模拟基坑围护结构物和土体结构物之间的相互作用，确定基坑围护结构物的时程变化，在进行围护设计前可以预测围护结构物的最终效果，以决定具体的基坑围护设计方案。
3.料选择有限元数值分析能够结合基坑现场条件，模拟并测算不同结构围护材料的工程性能，从而确定符合基坑围护要求的主要材料类型以及合理的结构参数，进行基坑围护设计。
二、有限元数值分析在基坑围护设计中的优势1.快设计进程使用有限元数值分析，可以以自动化和模拟的方式，快速准确地检测基坑的地质条件，提供基坑围护设计的精确参数，从而大大加快设计进程。
2.短工期利用有限元数值分析，可以准确模拟基坑挖掘过程中的人工及物料的运用，提前确定围护结构物的时程变化，缩短基坑的围护工期，提高工程进度。
3.善实际环境有限元数值分析结合基坑现场实际条件，可以确定合理的基坑围护设计方案，在保护环境的同时改善实际环境，提高基坑围护设施的安全性与可靠性。
三、结论有限元数值分析已经在基坑围护设计中得到广泛应用，它可以准确提供基坑地质结构、物理特性以及环境因素的数据，为基坑围护设计提供准确可靠的设计方案。
此外，有限元数值分析还可以加快设计进程、缩短基坑围护工期以及改善基坑实际环境，为基坑围护设计提供有效支持。
基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析摘要:本文重点讨论了基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析。
首先，通过详细介绍ABAQUS有限元模型，展示了ABAQUS在地下建筑运行期间所受外部应力和岩体力学参数之间的相互关系，说明了ABAQUS作为一种强大的工具在精确计算深基坑变形和内力方面的优势。
然后，本文提出了一种基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析的构建过程。
根据实际地质条件和工程要求，设置模型材料属性、地坪模型及基坑的建议支护形式，确定等效参数，建立有限元分析模型，以及控制支护状态和定量分析基坑变形及内力情况。
最后，本文分析了基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析对支护设计和施工管理的重要性，为深基坑变形和内力分析提供了一个参考模型。
关键词：ABAQUS；深基坑；变形；内力；有限元分析模拟分析方法可以在建设预算和限制条件下，准确预测基坑的变形和内力并实现施工进度预测。
ABAQUS有限元分析可以用于预测基坑工程的变形和内力。
ABAQUS中所使用的Non-Linear Finite Element Analysis (NLFEA)可以帮助衡量基坑和紧固件/支护系统之间的耦合效应，从而预测基坑变形和内力的发展情况。
NLFEA的分析过程可以模拟基坑的变化，并且可以做出基坑变形和内力随着时间的发展情况。
此外，ABAQUS还提供了用于模拟深基坑变形和内力分析的可视化工具，用于识别基坑内部变形和内力分布情况。
通过三维有限元分析建模来研究基坑变形，可以更准确的评估现有的三维施工工艺对基坑变形的影响，可以为后续支护施工提供有效的参考。
例如，可以模拟基坑拱顶和侧壁的变形，以准确评估支护参数、材料组合和施工工艺的有效性。
也可以根据施工进度和支护状态，调整预测模型中的等效参数，实时估算基坑内部变形和内力，从而确保支护结构稳定和安全。
三维有限元分析可以更准确和有效的预测基坑性质，并有助于确定最佳的支护方式。
PLAXIS在基坑变形数值分析中的应用摘要:基坑工程数值分析的一个关键问题是采用合适的土体本构模型。
0PLAXIS岩土工程有限元分析软件是用于解决岩土工程的变形、稳定性和地下水渗流等问题的通用有限元系列软件，其提供了摩尔-库仑（MC）、土体硬化（HS）、软土蠕变（SSC）等多种土体材料模型。
本文从工程实例出发，讨论了以PLAXIS进行基坑变形数值分析的参数计算思路、对比分析了MC和HS模型的计算结果，并与基坑监测结果进行比较，可为类似工程提供参考。
关键词:数值分析；MC模型；HS模型1工程概况上海某地铁车站基坑工程为二地铁线十字相交处，后建南北向车站被已建的东西向车站分隔为南北两个区域，地质条件复杂，道路管线多，交通流量大，周围建筑物密集。
本文对其拟建的北侧标准段区域进行分析，基坑南北长约65m、东西宽约25.2m～31.2m，基坑开挖深度约为24.0m，基坑保护等级定为一级。
1.1地质资料基坑范围内主要涉及①1、①2、②1、②3、④、⑤1-1、⑤1-2、⑥、⑦1-1、⑦1-2、⑦2、⑧1层土。
根据岩土勘察报告土层有关参数如下：表1土层特性参数表1.2水文资料本工程地下水主要有浅部土层中的潜水，及深部粉性土、砂土层中的承压水。
上海年平均水位埋深在0.5～0.7m，低水位埋深1.50m。
现场测得的地下水位埋深一般在1.15～1.25m之间。
1.3支护结构体系1.3.1围护结构围护结构采用1000mm厚地下连续墙，混凝土强度等级为水下C30。
标准段地下连续墙深42米，入土比为0.74。
据图3地质剖面图，地下墙墙趾插入⑦2层粉细砂中。
1.3.2支撑基坑采用钢支撑和混凝土支撑，标准段设9道支撑，第2、4和7道分别为800×1000、1000×1000和1200×1000混凝土支撑，其余均为Φ609×16钢支撑，第3、5道支撑有移撑。
1.3.3地基加固地基加固采用高压旋喷桩局部抽条加固，标准段加固范围为第六道钢支撑中心以下3米及坑底下3米，加固强度为qu≥1.2MPa。
两种深基坑计算软件的应用和比较摘要：对目前所采用的单元计算软件和整体计算有限元软件两种基坑计算软件进行比较，分析其中影响基坑变形的重要因素，从而了解基坑开挖过程中基坑围护结构变形发展变化的规律，为深基坑工程的施工提供了依据。
关键词：深基坑；计算软件。
本文以上海某下立交为背景，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，着重探讨了围护结构的变形及其影响因素。
1 工程概述本工程为上海嘉定新城阿克苏路穿越a30新建地道工程，总长427m。
其中基坑最大开挖深度为11.5m，地下水位按地面以下0.5m 考虑，根据周围的环境条件、基坑深度及线路的技术要求，围护结构选用φ800mm钻孔灌注桩方案[1]，桩间距900mm，外φ700mm搅拌桩止水帷幕围护。
基坑开挖深度范围内的土层主要为人工填土、黏土层、粉质黏土层、粉土夹粉砂；围护结构插入土层为粉质黏土层。
2 不同模型的计算结果对比分析2.1 应用“理正深基坑f-spw”软件的计算过程围护结构分析的基本模型：①结构按平面应变问题考虑，取单元长度进行结构分析，根据结构的对称性，取一半结构进行计算；②基底下坑内土体对墙体的抗力作用以一系列弹簧进行模拟，基底面以下5m范围内土刚度按线性分布，往下为常数；③背侧向荷载按主动土压力计算，采用水土合算，基底面以下土压力为常数；④拆支撑以支撑点施加一个虚拟集中力模拟；⑤回筑阶段采用增量法计算。
结构施工过程采用“增量法”进行受力分析，开挖期间围护结构作为支挡结构，承受全部的水土压力及路面荷载，使用阶段和主体结构一起承载。
施工阶段受力分析模拟了施工过程，遵循“先变位，后支撑”的原则[2]，开挖计算简图见图1。
在计算中计入结构的先期位移值及支撑变形，采用弹性有限元法进行结构计算，地基对结构的作用采用分布水土压力及一系列不能受拉的弹簧进行模拟，最终的位移及内力值为各阶段累加值。
西南公路1 前 言基坑支护工程是指为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的永久性或临时性支挡结构、加固、保护与地下水控制的措施。
随着我国经济的发展，国内建筑物的层数和高[1]度都在不断的增加，建构筑物向上部高空发展的同时，地下空间的利用也成为一个重要方向，各种形式的地下商业街、地下车库、地铁车站得到迅速[2]发展，大型深基坑工程日益增多。
大型基坑工程建设的増多有力地推动了相关设[3-9]计、施工技术的进步。
同时由于工程规模的不断增大、工程地质条件的多样化及地质灾害的不确定性等也给基坑施工带来了更大的技术和安全风险，同时对基坑工程提出更高的技术与风险防范要求。
基坑开挖风险远大于其他安全隐患，而动态信息化施工的重要性也越来越大，数值分析可以很好地结合工程实际情况，指导基坑开挖施工，将基坑的动态施工信息与监测信息很好地结合并指导其整个施工过程。
2 工程概况与地质条件场地位于厦门市湖里区保税区内，象兴四路和屿北一路交叉口东北角地块，交通方便。
规划用地2总面积13339.98m ，设计总建筑面积约为43639.36 22m ，其中地上建筑约面积22680.00m ，地下建筑2（二层地下室）20959.36m 。
本建筑物设计室内地坪标高5.50m ，基础形式采用桩基础，结构形式为框架结构，工程重要等级为II 级。
本文研究的基坑场地地势平坦，场地地面标高约5.50～5.80m ，基坑周长约450m ，基坑坑底标高-5.65m ，基坑开挖深度为11.15～11.45m 。
本基坑场地等级和地基等级均为Ⅱ级。
基坑侧壁安全等级为一级。
勘察场区及周边地区没有发现活动性断裂通过，场地及附近无滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、采空区、地裂缝等不良地质作用和地质灾害，属构造稳定地块。
拟建场地处地下水迳流区，场地地下水类型：主要为孔隙、网状裂隙潜水，赋存运移于场地上覆各土层孔隙及风化岩孔隙、网状裂隙中，其地下水主要接受大气降雨渗入补给和侧向地下水补给，稳定水位埋深为2.00～2.97m 。
为研究本基坑开挖对青山支路及通讯塔的影响，以便指导设计，经综合考虑，采用岩土、隧道结构专用有限元分析软件MIDAS/GTS NX进行计算。
本次二维数值计算分析模型中，土体采用平面应变单元模拟，本构模型为修正摩尔库伦模型；模型左右边界固定水平位移，底部边界固定水平竖向位移，上部边界为地表自由面；自重荷载取重力加速度。
模型一：选取基坑西侧AB剖面段作为典型计算剖面，该断面处基坑深度8.3m，采用“双排桩”的支护方式，双排桩规格：∅1000@1300灌注桩，桩长29.5m，桩底进入6层中风化泥质粉砂岩约2.0m；前排桩后侧设置双轮铣水泥土搅拌墙，桩长L=27.40m，水泥土搅拌墙能够隔断基坑内外的水力联系。
基坑外侧为青山支路，青山支路宽度约20.0m，车流量较大。
工况1：初始地应力形成图1：初始地应力形成工况2：施工支护桩图2：施工支护桩工况3：第一次开挖土体图3：第一次开挖土体工况4：开挖至坑底图4：开挖至坑底模型的横向位移云图详见下列图：图5 工况1横向位移云图（初始地应力形成）图6 工况2横向位移云图（施工支护桩）图7 工况3横向位移云图（第一次开挖土体）图8 工况4横向位移云图（开挖至坑底）图9 工况1竖向位移云图（初始地应力形成）图0 工况2竖向位移云图（施工支护桩）图11 工况3竖向位移云图（第一次开挖土体）图12 工况4竖向位移云图（开挖至坑底）青山支路的横向位移云图详见下列图：图13 工况3横向位移云图（第一次开挖土体）图14 工况4横向位移云图（开挖至坑底）图15 工况3竖向位移云图（第一次开挖土体）图16 工况4竖向位移云图（开挖至坑底）由计算结果可知：当完成基坑土体开挖后，青山支路的最大水平变形为14.7mm（向基坑方向），最大竖向变形为3.4mm（沉降）。
变形均处于基坑开挖允许范围之内，满足要求。
模型二：选取基坑北侧BC剖面段作为典型计算剖面，该断面处基坑深度8.7m，采用“双排桩”的支护方式，双排桩规格：∅1000@1300灌注桩，桩长27.4m，桩底进入6层中风化泥质粉砂岩约1.5m；前排桩后侧设置双轮铣水泥土搅拌墙，桩长L=26.40m，水泥土搅拌墙能够隔断基坑内外的水力联系。
