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哈尔滨地铁车站开挖有限元(ANSYS)分析与现场监测研究
| 论文题名： | 哈尔滨地铁车站开挖有限元(ANSYS)分析与现场监测研究 |
| 关键词： | 地铁车站;基坑工程;有限元分析;施工监测;支护结构 |
| 摘要： | 随着城市的发展，道路建设错综复杂，城市地面空间愈发显得狭小。城市人口及汽车数量的剧增，使得公共交通压力增大，路面交通拥挤不堪，人们出行缓慢。为了进一步发展城市，减轻交通压力，地铁成为现代化大城市建设的必然选择。城市地铁建设紧邻周边高楼建筑和地下管线，基坑开挖难度大，加上地下土体性质复杂、地层多变，基坑施工的安全问题受到极大重视。 本文简述了国内外地铁的发展现状和基坑工程的主要特点，并详细介绍了基坑支护设计计算理论基础、设计计算方法、基坑变形特征及其变形机理。此外，根据哈尔滨市轨道交通3号线二期工程湘江路站地质水文条件、支护结构形式和周边环境特点设计并编写施工监测方案，包括监测点的布设、监测内容、监测方法及监测频率等。 结合哈尔滨市轨道交通3号线二期工程湘江路站深基坑工程实例，采用Ansys有限元软件对地铁基坑开挖及支护过程进行了数值模拟分析。根据本地铁基坑的形状特点，把基坑简化为二维平面问题，采用平面连续介质有限元法进行模拟分析。模型中考虑了土体与围护结构变形的不连续性，建立了接触单元，并采用DruckerPrager理想弹塑性土体本构模型，利用Ansys有限元中的“生死单元”功能把基坑开挖过程分为多个工况进行非线性分析，并将模拟分析结果与工程实测数据进行对比，分析其存在差别的原因。对比结果表明，有限元模拟围护结构变形和钢支撑轴力变化结果符合工程实际情况，因此利用Ansys有限元法把基坑简化为二维平面问题进行分析是可行的。 |
| 作者： | 黄子雄 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘世忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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