大厦基坑开挖数值模拟报告midasGTS
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基于Midas GTS的深基坑桩锚支护结构整体稳定性研究摘要:基于四川省某基坑开挖工程,通过有限元软件Madis建立三维数值模型研究不同工况下基坑围护结构、坑底隆起变形规律以及支撑内力变化。
研究结果表明:随着基坑开挖的进行,围护结构水平位移逐渐增大,整体呈现先增后减的复合式变形,其最大水平位移约发生在基坑开挖深度的7/10处;坑底隆起变形为弹性隆起,最大竖向位移发生在基坑中间处;围护结构弯矩随基坑开挖深度的增加,弯矩最大值逐渐下移,最大值为12KN·m;围护板桩最大水平剪力为16.5KN;内支撑轴力最大值为276KN,发生在基坑开挖完成时;预应力锚杆随开挖的进行锚杆轴力无明显变化,最大值为219KN。
关键词:基坑开挖;有限元分析;水平位移;内力引言:在深基坑施工过程中,因施工方法的不同,会对周围环境造成诸多不利因素,国内外众多学者采用数值仿真法、实测法、理论分析法、经验预测法等进行了相关研究[1-5]。
江晓峰、刘国彬等[6]对大量深基坑监测数据整理分析,总结出墙后地表沉降的影响区间;汪鹏程[7]通过建立基坑下卧隧道三维模型,证明了抗拔桩和高压旋喷桩两种坑底加固方法均可有效控制下卧隧道的竖向位移;张翔等[8]为研究基坑回弹与工程桩之间的关系,通过建立数值模型分析,表明工程桩的桩长、桩径及刚度对基坑回弹影响明显;万星等[9]收集大量软土基坑案例研究,归纳出软土地区围护结构变形存在着明显的时空效应;王正振等[10]通过某基坑实测数据分析,表明冠梁标高对基坑顶部土体变形影响较大。
然而,目前对多种支护结构作用的基坑以及支护结构内力研究较少,本文依托四川省某深基坑工程为背景,采用有限元软件Midas建立相应基坑模型,分析基坑围护结构、土体变形以及支护结构内力变化规律,为早起设计和后期开挖过程中保持基坑的稳定性以及该地区其他类似工程管理及监测重点提供给一定的参考。
1.工程概况某基坑位于四川省绵阳市,该基坑周边暂无邻近建构筑物,基坑南北长约20m,东西长约10m,基坑最大开挖深度为10m,此基坑开挖分成5个阶段进行开挖,支护形式主要为围护板桩、圈梁、立柱、内支撑、锚杆等支护结构,板桩深度12m,嵌入深度为2m。
【作者简介】温世聪(1987耀),男,江西瑞金人,高级工程师,从事建筑工程检测与咨询研究。
基于Midas GTS 分析的深基坑降水开挖变形特性研究Research on Dewatering Deformation Characteristics of a Deep Foundation PitBased on the Analysis with Midas GTS温世聪1,周汇智2(1.广东省建筑科学研究院集团股份有限公司,广州510500;2.广东省建设工程质量安全检测总站有限公司,广州510500)WEN Shi-cong 1,ZHOU Hui-zhi 2(1.Guangdong Provincial Academy of Building Research Group Co.Ltd.,Guangzhou 510500,China;2.Guangdong Construction Engineering Quality Safety Testing Head Station Co.Ltd.,Guangzhou 510500,China)【摘要】基于Midas GTS 软件对广州某深基坑开挖过程进行数值模拟,考虑渗流作用的影响,对比分析了两种情况下基坑开挖过程中周边地表沉降变形、围护结构水平位移的变化规律,并与现场地面沉降调查结果进行比较。
结果表明,地下水渗流作用在基坑降水开挖过程中有显著影响。
【Abstract 】Based on the Midas GTS software,the numerical simulation of the excavation process of a deep foundation pit in Guangzhou wascarried out.Considering the influence of seepage,the change law of the surrounding surface settlement deformation and the horizontal displacement of the enclosure structure during the excavation of the foundation pit under the two conditions was compared.The results show that groundwater seepage has significant influence on the dewatering process of foundation pit.【关键词】基坑降水;数值模拟;Midas GTS ;变形特性【Keywords 】foundation pit precipitation;numerical simulation;Midas GTS;deformation properties 【中图分类号】TU433【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2024)03-0016-04【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2024.03.2051引言随着城市轨道交通的快速发展与城市用地资源的紧张,地铁车站深基坑大量出现在建筑密集、地下水位较浅的地区。
DOI院10.13905/ki.dwjz.2019.05.029基于Midas-GTS的基坑开挖数值模拟分析NUMERICAL SIMULATION ANALYSIS OF FOUNDATION PIT BASED ON MIDAS-GTS方年春(上海强劲地基工程股份有限公司,上海201806)FANG Nianchun(Shanghai Qiangjin Toundation Engineering Co.,Ltd.,Shanghai201806,China)【摘要】结合上海某软土地区的某基坑工程实例,通过分析该工程的实际状况,使用有限元分析软件Midas-GTS,建立了可行的基坑开挖有限元模型,并对模型进行了定性分析。
通过软件的后处理功能,提取相应的变形位移等数据,详细地进行了地下连续墙的水平位移分析和坡顶沉降分析,并在不同工况对比下,分析了地下连续墙深度对地下连续墙的水平位移的影响。
结果表明,在基坑开挖过程中,地下连续墙的最大侧向位移随着基坑深度不断加深而逐渐增大,并且最大值产生位置的深度也不断下降。
同时距离较差土质较近的区域基坑发生的变形较大,故在开挖过程中要充分考虑到基坑附近土质情况对基坑开挖的影响,并做好进一步的加固措施,以此保证基坑开挖的稳定。
【关键词】地下连续墙;有限元与数值模拟;基坑工程;变形特征【中图分类号】TU47【文献标志码】A【文章编号】1001-6864(2019)05-0118-04Abstract:Combining with a foundation pit project of a soft soil area in Shanghai,a feasible finite element model of foundation pit excavation is established by analyzing the actual situation of the project and using the finite element analysis software Midas-GTS,and the qualitative analysis of the model is carried out.Through the post-processing function of the software,the corresponding deformation and displacement data are extracted and carried out in de-tail.Horizontal displacement analysis of diaphragm wall and settlement analysis of slope top are carried out,and the influence of diaphragm wall depth on horizontal displacement of diaphragm wall is analyzed under different working conditions.The results show that the maximum lateral displacement of diaphragm wall increases with the deepening of foundation pit,and the depth of the maximum position decreases.At the same time,the deformation of the foun-dation pit is larger in the area close to the poor soil,so the influence of the soil condition near the foundation pit should be fully considered in the excavation process,and further reinforcement measures should be taken to ensure the stability of the foundation pit excavation.Key words:diaphragm wall;finite element and numerical simulation;foundation engineer;deformation characteristi0引言当今中国城市工程建造技术日益成熟,狭隘的土地越来越不能满足城市空间的开发和发展,在地上空间已经不能满足城市持续快速发展对土地的需求的情况下,城市地下空间的开发和利用成为了一个重大研究课题和方向。
表1基坑支护土层物理力学参数Tab.1Physical and Mechanical Parameters of theSoils of Foundation Pit4〈2〉粉砂Q 4m 19.0100 6.025〈3〉粉质粘土Q 3m 19.615039.111.5〈4〉砾砂Q 3m 20.0180 6.030〈5〉粉质粘土Q 2m19.922057.814.9广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2018年7月第25卷第7期JUL 2018Vol 25No.70引言近年来,随着经济的快速发展,城市建设规模的不断扩大,高层建筑和地下交通所带来的基坑问题成为土木工程界的热点问题。
由设计失误导致的基坑事故频频发生,而三维数值模拟能够很好地模拟基坑开挖支护的全过程,可为实际施工中提供位移和内力预测数据,从而能有效防止基坑事故的发生[1-2]。
李明瑛等人、赵中椋等人曾运用Midas 有限元软件对深基坑支护进行数值模拟分析,在进一步分析竖向变形和水平位移后,提取支护结构变形值和实际检测变形值进行对比,为变形控制设计与工程监测提供依据[3-4]。
此外,何明、周杰等人利用同样的软件,分别用二维建模和三维建模的方式对基坑开挖进行模拟后,证明了基坑方案的可行性以及基坑的安全性[5-6]。
现以海南省三亚市某度假酒店地下室深基坑工程为研究对象,利用Midas GTS 有限元数值分析软件,在基坑开挖支护设计的基础上,模拟基坑的分步开挖过程,并提取坑壁和坑底位移场和支护结构内力,为实际的基坑开挖提供有力的数据参考。
1深基坑工程概况本项目位于海南省三亚市天涯区,用地面积10158.68m 2,高12层,设2层地下室,±0.00相当于国家85高程9.5m ,基底相对标高-12.4m ,场地现状相对标高-1.5m ,基坑开挖深度10.9m ,基坑周长370m ,基坑侧壁安全等级为二级。