一种基于连续性倒塌设计的基坑计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于连续性倒塌设计的基坑计算方法，包括以下步骤：步骤1：建立开挖有限元模型；步骤2：模拟土体开挖过程；步骤3：利用“单元生死”模拟基坑支撑局部失效；步骤4：得出荷载(轴力)传递系数。本发明专利技术土体采用M‑C模型，围护结构采用线弹性模型，利用大型有限元软件建立有限元模型对基坑施工过程进行模拟分析，对基坑开挖过程中地应力平衡、围护结构的施工、土方开挖等细节进行了详细的模拟，进而得到基坑荷载(轴力)传递系数，具有创新意义，拥有广泛的工程应用前景。

A Method of Foundation Pit Calculation Based on Continuous Collapse Design

The invention discloses a calculation method of foundation pit based on continuous collapse design, which includes the following steps: step 1: establishing a finite element model of excavation; step 2: simulating the excavation process of soil; step 3: simulating the local failure of foundation pit support by using \unit life and death\; step 4: obtaining the load (axial force) transfer coefficient. The soil body of the invention adopts M_C model, the enclosure structure adopts linear elastic model, and the finite element model is established by using large-scale finite element software to simulate and analyze the construction process of foundation pit. Detailed simulation is carried out for the details of in-situ stress balance, construction of enclosure structure and earthwork excavation during the excavation of foundation pit, and the load (axial force) transfer coefficient of foundation pit is obtained, which is innovative. Wide application prospects of engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种基于连续性倒塌设计的基坑计算方法
本专利技术涉及基坑工程设计领域，特别涉及防灾减灾领域。
技术介绍
近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平不断提高，特别是20世纪80年代后，我国各类高层建筑如雨后春笋般出现，各类建筑与市政工程逐渐增多，地下商场、地下轨道交通等不断涌现，基坑工程向着超大、超深方向发展。相较于结构工程，基坑工程具有很强的区域性和不确定性，随所在地区或局部场地的工程地质和水文地质条件的不同，差异性很大。因此，其发生连续破坏事故的可能性、事故导致的损失、所造成的社会影响的广泛性甚至可超过上部结构工程的连续破坏。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力计算方法，通过采用M-C模型，围护结构采用线弹性模型，利用大型有限元软件ABAQUS建立有限元模型对基坑施工过程进行模拟分析，对基坑开挖过程中地应力平衡、围护结构的施工、土方开挖等细节进行了详细的模拟，得出基坑荷载(轴力)传递系数，拥有广泛的工程应用前景。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立开挖有限元模型，在工程勘察阶段，通过直接剪切试验或者三轴试验获取软土体的实验参数，土体采用M-C模型，根据基坑开挖施工方案和土体的参数，引入无限单元模拟半无限域的影响，建立开挖有限元模型步骤2模拟土体开挖过程，对模型的地应力进行平衡，采用“单元生死”控制法对土体开挖过程进行模拟。步骤3模拟支撑局部失效，利用拆除构件法以及“单元生死”控制法移除某道支撑模拟局部失效。步骤4得出荷载(轴力)传递系数，分析剩余基坑位移力学行为，得出荷载(轴力)传递系数。在步骤1中的建立所述开挖有限元模型的具体方法包括以下步骤：步骤1.1：土体采用M-C模型，其中c、φ由室内三轴试验确定。步骤1.2：建立无限单元三维基坑模型，并平衡地应力。本专利技术所述有限元模型包括CPE4单元模拟土体，CPE4R单元模拟围护墙。附图说明图1是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的流程示意图。图2是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的模型示意图。图3是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的支撑编号图。图4是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的各层1道支撑失效下围护结构最大水平位移曲线图。图5是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的各层1道支撑失效下围护结构最大弯矩曲线图。图6是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的各层2道支撑失效下围护结构最大水平位移曲线图。图7是本专利技术的基于连续性倒塌设计的基坑计算方法的各层2道支撑失效下围护结构最大弯矩曲线图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立开挖有限元模型，在工程勘察阶段，通过直接剪切试验或者三轴试验获取软土体的实验参数，土体采用M-C模型，根据基坑开挖施工方案和土体的参数，引入无限单元模拟半无限域的影响，建立开挖有限元模型；步骤2：模拟土体开挖过程，对模型的地应力进行平衡，采用“单元生死”控制法对土体开挖过程进行模拟；步骤3：模拟支撑局部失效，利用拆除构件法以及“单元生死”控制法移除某道支撑模拟局部失效；步骤4：得出荷载(轴力)传递系数，分析剩余基坑位移力学行为，得出荷载(轴力)传递系数。优选地，所述步骤4中的荷载(轴力传递系数)即相邻支撑轴力增大倍数，水平方向为荷载(轴力)水平传递系数Kh(horizontal)，竖直方向为荷载(轴力)竖向传递系数Kv(vertical)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1：建立开挖有限元模型，在工程勘察阶段，通过直接剪切试验或者三轴试验获取软土体的实验参数，土体采用M‑C模型，根据基坑开挖施工方案和土体的参数，引入无限单元模拟半无限域的影响，建立开挖有限元模型步骤2：模拟土体开挖过程，对模型的地应力进行平衡，采用“单元生死”控制法对土体开挖过程进行模拟。步骤3：模拟支撑局部失效，利用拆除构件法以及“单元生死”控制法移除某道支撑模拟局部失效。步骤4：得出荷载(轴力)传递系数，分析剩余基坑位移力学行为，得出荷载(轴力)传递系数。

【技术特征摘要】
1.一种基于连续性倒塌设计的钢筋混凝土支撑轴力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1：建立开挖有限元模型，在工程勘察阶段，通过直接剪切试验或者三轴试验获取软土体的实验参数，土体采用M-C模型，根据基坑开挖施工方案和土体的参数，引入无限单元模拟半无限域的影响，建立开挖有限元模型步骤2：模拟土体开挖过程，对模型的地应力进行平衡，采用“单元生死”控制法对土体开挖过程进行模拟。步骤3：模拟支撑局部失效，利用拆除构件法以及“单元生死”控制法移...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾家诚，夏建中，徐云飞，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33