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江苏科技大学
硕士学位论文
地下连续墙受力和水平位移分析
姓名:刘升宽
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:臧秀平
20070110
摘要
地下连续墙受力和水平位移分析
摘要
随着我国经济的高速发展,高层建筑、基坑开挖工程日益增多,随着施工工艺和
设计理论的不断发展,地下连续墙支护技术已受到越来越多的青睐。本文开展了地下
连续墙所受土压力和水平位移的计算方法、数值模拟方法和几种影响地下连续墙水平
位移因素的研究,主要内容有:
、将地下连续墙简化为弹性地基梁,通过合理的选择地下连续墙的水平位移函数,
采用弹性力学中的相关理论推导出了一种计算墙体水平位移的近似解法,编写了相应
的计算程序。与解析法和杆系有限元法相比该方法较为简便且具有可扩展性。
、根据地下连续墙与土体的相互作用特点,建立了地下连续墙的平面有限元模型,
给出了基坑开挖过程的模拟方法,对地下连续墙的受力和水平位移进行了模拟和分析。
并在此基础上对墙体的厚度、支撑刚度、墙土摩擦、支撑施加的预应力对墙体水平位
移的影响做了分析,给出了它们与墙体水平位移的关系曲线。
、建立地下连续墙的三维有限元模型,对地下连续墙的受力和水平位移进行了
模拟和分析。结果表明墙体所受的土压力、墙体的水平位移、支撑轴力、基底隆起及
地表沉降量的分布均有明显的空间效应,基坑边角附近的空间作用较强,而中部较弱,
墙体的横向弯矩跟竖向弯矩同样能取得较大的值,其最大横向弯矩出现在墙体转角处,
最大竖向弯矩出现在墙体中部。工程结构设计时应予以考虑。
、对弹性地基梁法、平面有限元模型法和三维有限元模型法计算的地下连续墙
水平位移做了比较。当墙体简化为弹性梁时地下连续墙水平位移的计算较简便,但没
有考虑基坑的开挖过程,计算的墙体水平位移值较小,并且土压力函数的准确选择较
困难。当地下连续墙按三维模型进行分析时,地下连续墙的水平位移、支撑轴力及墙
体的最大弯矩都比按平面模型的计算值小,说明基坑的空间效应较明显,采用三维有
限元法模拟是很有必要的,但采用有限元法模拟分析时计算参数的合理选择较困难。

关键词:地下连续墙;有限元法;水平位移;土压力





IV
ABSTRACT
The Stress and Lateral Displacement Analysis of Diaphragm Wall
ABSTRACT
With the rapid development of our country’s economy, the number of high-rise
building and foundation pits project became more and more, also with the development of
construction technology design theory, the diaphragm wall supporting technology receives
more and more e. This paper is focused on the research of calculated method,
numerical simulation of earth pressure and lateral displacement of diaphragm wall and
several kinds of influencing factors of lateral displacement of diaphragm wall. The mean
contents as following:
Simplifying the diaphragm wall to the grade beam method, by rational reselection of
lateral displacement of diaphragm wall, with the theory of elastic mechanics, this paper
comes to an approximate method of calculating the lateral displacement of diaphragm wall,
pile corresponding calculated procedure. Comparing with the analysis and finite
element model of beam syste