兩平行隧道開挖面的不同距離對地面沉降影響的有限元分析

為了開封玉皇閣保護(hù)工程設(shè)計研究,對玉皇閣基坑降水進(jìn)行了有限元分析,考慮了土體降水后固結(jié)和支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形共同作用下基坑土體的沉降。結(jié)果表明,降水瞬時沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)位移及土體固結(jié)都對地面沉降有影響:降水的影響范圍廣,土體沉降大且和降水后的地下水位高度有關(guān);支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響區(qū)域較小,約在基坑深度范圍內(nèi);固結(jié)沉降較小。采取止水帷幕和坑內(nèi)降水方法能有效降低坑外的地下水位降深,若同時采取坑外補水方式則更能有效彌補坑外地下水位的降差,對維護(hù)坑外周圍土體沉降有更好的作用。其結(jié)果可為古建筑保護(hù)的基坑降水工程提供參考。

通過plaxis分析路基硬殼層,對路基沉降和路基穩(wěn)定的作用,包括程序簡介、模型建立、沉降分析等。

文章以隧道開挖引起地表沉降變形為研究對象,采用flac3d有限差分軟件模擬隧道開挖施工過程,分析了在不同地質(zhì)條件下不同開挖方法引起的圍巖或土體應(yīng)力場、位移場變化,對比分析在不同的圍巖級別、開挖形狀等條件下隧道施工引起的地表沉降變形規(guī)律;同時利用最大隧道周邊位移值作為孔隙厚度,計算地層損失率,預(yù)測地表沉降槽,結(jié)果表明,地表沉降曲線與peck沉降理論曲線吻合較好;比較了4種地表開挖方法的地表沉降值,給出了在不同的地質(zhì)條件下更加符合實際的開挖方法,為實際施工分析提供一定的理論依據(jù).

基坑開挖對臨近建筑物會產(chǎn)生較大影響,導(dǎo)致臨近建筑物基礎(chǔ)應(yīng)力和變形發(fā)生變化。采取plaxis有限元軟件分析基坑開挖對臨近建筑物基礎(chǔ)的影響,選取了不同開挖深度基坑、基坑與建筑物不同間距作為初始條件,模擬基坑開挖的實際過程,討論基坑開挖對臨近建筑物基礎(chǔ)的承載力和變形的影響。結(jié)果表明,樁基礎(chǔ)所受影響程度與基坑深度,距離基坑遠(yuǎn)近相關(guān),同時受到上部結(jié)構(gòu)的制約,需考慮上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的共同作用。

框架結(jié)構(gòu)發(fā)生不同形式的基礎(chǔ)沉降對結(jié)構(gòu)的正常使用會帶來較大的安全隱患,其對上部框架結(jié)構(gòu)受力性能的影響日益引起關(guān)注。本文運用ansys有限元程序建立了計算基礎(chǔ)不均勻沉降的框架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的有限元模型,分析了上部框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力的規(guī)律,比較了局部沉降、直線整體傾斜沉降及盆式整體沉降等不同不均勻沉降形式對框架結(jié)構(gòu)的受力性能影響的差異。結(jié)果表明框架結(jié)構(gòu)中間柱腳發(fā)生沉降時,邊柱支座上部和中柱支座下部的鋼筋應(yīng)力明顯增大,中柱間框架梁出現(xiàn)較大的豎向位移并由下而上逐層遞減,直線整體傾斜沉降對框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力作用最小,局部沉降對周圍構(gòu)件的受力影響較大,盆式整體不均勻沉降對遠(yuǎn)端作用較大。本文研究成果可為框架結(jié)構(gòu)發(fā)生基礎(chǔ)不均勻沉降后的安全性分析和制定處治措施提供借鑒和參考。

結(jié)合某工程,建立盾構(gòu)隧道從地下管線下方推進(jìn)過程中的三維有限元模型,模擬盾構(gòu)掘進(jìn)時對管線的影響。結(jié)果表明:盾構(gòu)掘進(jìn)面與地下管線的距離、管線與隧道的相對埋深以及管土相對剛度等參數(shù)對管線的位移及內(nèi)力的變化起重要作用,分析結(jié)果所得出的一些規(guī)律與結(jié)論,可供類似工程借鑒并作為采取具體管線保護(hù)措施的參考。

馬來西亞檳城二橋部分基礎(chǔ)采用斜樁雙承臺,由于其采用斜樁基礎(chǔ),且樁基間距小于規(guī)范要求,沉降不方便計算。為控制其變形,需預(yù)估沉降值,通過有限元軟件建立其中兩個最具代表性的斜樁承臺的空間模型,分為單承臺和雙承臺兩種情況,分析兩種情況的沉降情況以及兩承臺間的相互影響,得出單承臺和雙承臺兩種情況下的沉降計算值以及變形情況,進(jìn)而確定出雙承臺間的影響系數(shù)。同時比較樁身壓縮量與總沉降的關(guān)系,結(jié)果表明沉降主要是由樁身壓縮量引起,且總沉降滿足要求。

文章介紹了高鐵結(jié)構(gòu)沉降、變形的評估準(zhǔn)則;采用有限元方法分析該問題的研究思路以及有限元模型的建立方法;以實際項目為背景,通過有限元分析,計算得基坑施工中及竣工后對既有高鐵橋梁基礎(chǔ)沉降的影響,驗證施工方案的可行性。

鄰近建筑物受基坑開挖影響有限元分析——基坑開挖對鄰近建筑物的影響是個重要的課題，本文結(jié)合一個工程算例，利用平面有限元分析了深基坑開挖對鄰近淺基礎(chǔ)建筑物的影響，考慮了土體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)與建筑物的相互作用，其中包括支撐剛度、建筑物自身剛度、建筑物與基...

基坑開挖對鄰近建筑物的影響是個重要的課題,本文結(jié)合一個工程算例,利用平面有限元分析了深基坑開挖對鄰近淺基礎(chǔ)建筑物的影響,考慮了土體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)與建筑物的相互作用,其中包括支撐剛度、建筑物自身剛度、建筑物與基坑距離等因素的影響,并把這些因素進(jìn)行了綜合比較。

深基坑工程涉及的土質(zhì)條件及地下水條件復(fù)雜多變,基坑尺寸及支護(hù)形式繁多,眾多不利因素綜合作用導(dǎo)致了深基坑工程在開挖過程中產(chǎn)生的變形值難以預(yù)測。利用有限元分析軟件對遼寧地區(qū)某深基坑工程實例進(jìn)行數(shù)值模擬,圍繞工程實例放坡結(jié)合樁錨支護(hù)擋墻在地鐵隧道影響下的結(jié)構(gòu)水平位移,支護(hù)擋墻外側(cè)不同距離處的土體深層水平位移以及地鐵隧道在開挖過程中的結(jié)構(gòu)位移等變化規(guī)律展開研究工作。

真空預(yù)壓影響區(qū)有限元分析——結(jié)合浹里陳大橋試驗段的測試結(jié)果，通過平面應(yīng)變有限元的方法對真空預(yù)壓加固軟基中的有效影響深度與水平影響范圍進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，負(fù)壓的傳遞深度隨塑排的打設(shè)深度而增加。在井阻較小的情況下，負(fù)壓一般可傳遞到塑排以下4...

基坑開挖降水引起地表沉降的有限元分析——為了研究基坑開挖過程中滲流場和應(yīng)力場及其導(dǎo)致的地面沉降和基坑底隆起的規(guī)律，根據(jù)有效應(yīng)力原理和滲流理論，對深基坑開挖降水過程中開挖鄰近區(qū)域地面沉降等變形特性進(jìn)行了彈塑性有限元模擬，為深基坑開挖設(shè)計提供了借...

利用有限元軟件abaqus,采用對隧道洞室周邊及開挖面的土體施加由盾構(gòu)機(jī)引起的各種荷載的方法模擬天津市地鐵1號線盾構(gòu)施工。計算結(jié)果表明,有限元模型能夠很好地模擬盾構(gòu)施工過程。利用此模型研究隧道開挖對樁基礎(chǔ)的影響。隧道開挖引起的樁頂沉降、樁身側(cè)移主要發(fā)生在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)面逐漸接近樁的過程中,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)面通過樁所在的位置后樁頂沉降、樁身側(cè)移增加不明顯;與隧道水平距離相同時,由于長樁能夠充分發(fā)揮樁身下部的側(cè)摩阻力,隧道開挖引起的長樁的樁頂沉降小于短樁的樁頂沉降;隧道開挖過程中12m長樁的樁身發(fā)生了整體傾斜,16、19m長樁的樁身出現(xiàn)了彎曲變形,16、19m長樁的樁身最大彎矩發(fā)生在地面下12～13m之間,即在隧道軸線附近;開挖過程中樁頂出現(xiàn)沿隧道推進(jìn)方向的往復(fù)位移;樁頂作用的豎向荷載越大,由隧道開挖引起的樁頂沉降越大。

土壓平衡盾構(gòu)在高水壓砂層中掘進(jìn)時,施工措施不當(dāng)會使開挖面發(fā)生涌水涌砂險情,進(jìn)而引起較大的地表沉降,土體下沉?xí)沟霉芷瑖?yán)重變形,威脅施工人員的生命安全。以武漢地鐵7號線小東門至武昌火車站盾構(gòu)區(qū)間為研究背景,通過建立精細(xì)化數(shù)值模型,考慮水土流固耦合作用,研究土壓平衡盾構(gòu)在砂土層中掘進(jìn)時開挖面涌水對地表沉降及管片和螺栓內(nèi)力的影響。結(jié)果表明:開挖面涌水量與地表沉降呈線性關(guān)系,與管片螺栓內(nèi)力呈非線性增長關(guān)系,較大的涌水量使隧道拱頂處發(fā)生嚴(yán)重的擠壓變形,進(jìn)而引起管片破損及螺栓屈服。因此,當(dāng)開挖面發(fā)生涌水涌砂險情時,為防止地表嚴(yán)重下沉及管片破損,應(yīng)盡快采取緊急措施減小涌水量。

為研究上海地區(qū)的沉降控制復(fù)合樁基的沉降影響因素,利用ansys對樁-土-板基礎(chǔ)模型進(jìn)行有限元模擬,并探討不同的樁徑、樁長與樁距對沉降控制復(fù)合樁基的具體作用效果.研究結(jié)果表明:在設(shè)計沉降控制復(fù)合樁基時,樁距應(yīng)大于等于6～7倍樁徑;樁徑的選取范圍最好是在300mm之內(nèi),以最大限度地利用樁的沉降控制效率;沉降控制復(fù)合樁的樁長與樁徑比以80～90為宜.

隨著城市發(fā)展和地下空間開發(fā),越來越多基坑工程橫跨在地鐵隧道上方。而基坑開挖將改變周圍土體的應(yīng)力狀態(tài),使下臥隧道產(chǎn)生相應(yīng)變形和內(nèi)力,影響隧道的正常使用和地鐵的安全。以深圳某橫跨隧道上方的基坑工程為背景,通過三維有限元分析,對加固土體、設(shè)置抗拔樁、開挖分塊等措施對基坑回彈和隧道隆起的影響,進(jìn)行分析研究,為優(yōu)化設(shè)計和施工提供有益的參考。

文中以某地鐵隧道的開挖施工對其鄰近已有地下隧道出入口結(jié)構(gòu)安全影響的實際工程為背景,應(yīng)用數(shù)值分析的手段,建立幾何力學(xué)模型,對定解問題進(jìn)行分析和討論。分析過程中,考慮初始平衡狀態(tài)、施工開挖過程導(dǎo)致沉降變形又再次引起的新的平衡狀態(tài)等三個主要過程,得到相關(guān)數(shù)值計算結(jié)果,并討論已有地下隧道出入口結(jié)構(gòu)中幾個關(guān)鍵截面處的實際內(nèi)力變化特征。結(jié)果表明,受開挖影響得到的結(jié)構(gòu)實際承載力與結(jié)構(gòu)的極限承載力相比較,結(jié)構(gòu)基本處于安全狀態(tài),但結(jié)構(gòu)耐久性可能降低,須在施工中注意實時監(jiān)測,進(jìn)行合理的加固。文中結(jié)論對于進(jìn)一步合理設(shè)計施工及進(jìn)行已有結(jié)構(gòu)的安全觀測具有重要的參考意義。

基坑開挖的ansys有限元分析——本文以有限元(fem)理論為基本分析方法，建立了三維有限元模型，并以實際基坑工程為研究對象，討論了部分參數(shù)對結(jié)果的影響，對其變形場與應(yīng)力場情況進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

通過理論分析預(yù)測隧道周邊變形和地表沉降的分布形式,結(jié)合ansys模擬結(jié)果進(jìn)行分析驗證公式的精確程度,從而確定對周圍建筑物的影響范圍。通過模擬建筑物地基不均勻沉降引起的應(yīng)力和變形狀態(tài)來研究分析建筑物不均勻下沉的破壞規(guī)律。

依托溫福鐵路ⅳ標(biāo)段琯頭嶺隧道洞身下穿公路隧道段,結(jié)合超淺埋隧道工程施工和支護(hù)特點,應(yīng)用大型有限元分析軟件(ansys8.0)模擬三維開挖掘進(jìn)。使用兩種開挖方法,即小導(dǎo)洞超前法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。通過對既有公路隧道的變形和穩(wěn)定性的比較分析,得出結(jié)論:以上兩種方法都能保證施工安全,但后者更優(yōu)。

在有限元計算中,為了保證網(wǎng)格劃分的合理性,提高計算的精度,結(jié)合自主研發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件系統(tǒng)sass,提出了一種生成曲邊有限元網(wǎng)格的有效方法,以變比例的方式綜合考慮大單元各邊節(jié)點對內(nèi)部各對應(yīng)點坐標(biāo)的影響.對某公路隧道橫截面建立了平面應(yīng)變狀態(tài)下的有限元模型,考慮沖擊荷載在不同速度和作用時間的影響下,對其進(jìn)行動位移、速度和加速度的分析.結(jié)果表明:在相同的沖擊速度下,沖擊荷載作用時間越長,引起隧道壁上的最大位移值越小;當(dāng)沖擊荷載作用時間相同時,在不同沖擊速度下,同一點到達(dá)各自最大位移值的時刻相同;在沖擊荷載的速度和作用時間相同的情況下,各控制點位移、速度和加速度都呈同步周期性變化.