华科95分地下工程课程设计.doc

目 录1.工程概况 ..................................................................................................................12.设计说明 ..................................................................................................................12.1 设计依据： ....................................................................................................12.1.1 设计依据： ..........................................................................................12.2 计算模型： ....................................................................................................12.2.1 荷载结构模型 ......................................................................................12.2.2 地层结构模型 ......................................................................................23.方案选型 ..................................................................................................................23.1 方案介绍 ....................................................................................................23.2 方案比选 ....................................................................................................24.内力计算 ..................................................................................................................34.1 结构力学求解器建模 ......................................................................................34.1.1 工况一 .....................................................................................................34.1.2 工况二 .................................................................................................. 114.1.3 工况三 ...................................................................................................174.2 Plaxis 有限元软件建模 .................................................................................244.2.1 工况一 ..................................................................................................264.2.2 工况二 ..................................................................................................284.2.3 工况三 ..................................................................................................294.2.4 工况四 ..................................................................................................304.2.5 工况五 ..................................................................................................314.2.6 工况六 ..................................................................................................324.3 同济曙光建模 ...............................................................................................335.降水方案 ................................................................................................................146.监测方案 ................................................................................................................146.1 监测目的 ......................................................................................................146.2 监测内容 ......................................................................................................146.3 监测方法 ......................................................................................................147.方案优化 ..................................................................................................................37.1 优化说明 ......................................................................................................147.2 最终方案 ......................................................................................................147.3 设计不足 ......................................................................................................14设计心得 ...................................................................................................................46致谢 ..........................................................................................................................46 1一．工程概况本次课程设计是某地铁车站深基坑支护设计。

本工程基坑设计参数选择如下表所示：地铁车站基坑支护结构计算参数选择表 1粘土天然重度 kN/m3粘土饱和重度 kN/m3粘土浮重度 kN/m3粘土内摩擦角 粘土粘聚 力 kpa开挖深度 m地下水位 m18 22 12 10 20 10 6地铁车站基坑支护结构计算参数选择表 2混凝土强度等级桩直径(m)桩间距(m)纵筋强度等级箍筋强度等级锚杆杆体材料钢筋弹性模量 N/mm2C30 0.6 0.8 HRB400 HRB300 479.51.95 510地铁车站基坑支护结构计算参数选择表 3基坑等级 排桩长度m极限粘结强度标准值（ kpa）嵌固稳定性系数抗隆起安全系数锚杆抗拔安全系数二级 20 60 1.2 1.6 1.6二．设计说明2.1 设计依据1.规范：①《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-2012)②《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)2.书籍：①《地下建筑结构》 朱合华主编，中国建筑工业出版社，2011年②《地下工程》 关宝树主编，高等教育出版社，2007 年③《混凝土结构设计原理》四校合编，中国建筑工业出版社，2012 年3.设计软件：①清华大学结构力学求解器②Plaxis 通用岩土有限元计算软件③同济曙光软件④同济启明星软件2.2 计算模型2.2.1 荷载结构模型本模型采用荷载结构法计算基坑开挖产生的结构内力。

这种模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载（包括主动地层压力和被动地层抗力） ，支护结构在荷载的作用下产生内力和变形，与其相应的计算方法称为荷载结构法46在该模型中，我们用弹簧来模拟基坑内侧被动土压力以及锚杆的拉力并利用弹簧的变形与排桩变形一致来满足变形协调条件优点：这种方法简单易行，计算思路清晰，并且已被规范采纳缺点：这种方法将土体与内支撑视为完全弹性材料，这显然是不符合工程实际的并且这种模型将支护结构与地层分别分析，没有考虑到其整体性，显然又是一大缺陷并且采用离散化模型，不能连续反应模型变化在实际计算时，利用清华大学结构力学求解器进行建模求解2.2.2 地层结构模型地层结构模型的计算理论即为地层结构法其原理是将支撑结构和地层视为整体，在满足变形协调条件的前提下分别计算支护结构与地层的内力，并进行稳定性验算优点：该理论将支护结构与地层视为整体分析，符合实际受力情况并且使用摩尔库伦模型，将土体视为弹塑性材料，较为符合工程实际缺点：利用有限元软件进行分析比较复杂并且需要设置较多参数，工程实践中难以准确获取，且分析精度与所建模型密切相关，容易产生偏差此外模型采用平面应变模式，故不能用于锚杆内力。