基坑开挖的有限元数值模拟分析

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随着城市建设的发展,产生了大量的基坑工程,并且开挖深度逐渐增大。由于基坑工程工期长、造价高、难度大,如何合理地对基坑支护结构体系进行分析、设计和验算,已成为土木工程界所关注的热点课题。本文利用Plaxis有限元软件,采用平面有限元模型,对上海金石宾馆深基坑工程,建立了基坑工程开挖、支护模拟的有限元模型,模拟分析了该工程开挖、支护全过程。在分析中,采用Harding-soil模型模拟土体,围护结构采用梁单元,以锚定杆单元模拟横向支撑,设置不同工况,来模拟基坑的开挖、支护过程,从而可以计算分析每一工况下基坑支护结构的内力、变形和地表沉降。通过模拟分析得出如下结论:1、基坑开挖后,土体内部应力会重分布,数值模拟方法可以直观的观察其变化情况。2、有限元法模拟基坑开挖,可以为工程提供决策性建议,进行方案优化。3、有限元方法适应性强,可以模拟整个施工过程,对桩所受内力及变形有较准确的计算。4、通过有限元分析,对基坑附近有建筑物的情况,可以计算出其底部的地表沉降,由此计算出差异沉降,给予安全性评价。
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