井筒式地下立体车库方案比选及地震反应特性分析

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2020年我国已全面进入小康社会,百姓的物质生活条件日益丰富,汽车已经走入千家万户。但由于停车设施建设的滞后,我国许多城市均出现了“停车难”的问题,同时由于城市化的不断推进,城市人口数量增长迅速,土地资源也愈发紧张,普通的地面停车场由于空间利用率不高已经不能满足时代发展需求。井筒式地下立体车库能够充分利用地下空间提供尽可能多的停车位,是目前解决“停车难”问题的一剂良方。但目前井筒式地下立体车库的工程应用不多,对其研究尚存不足,因此对于不同外形的井筒式地下立体车库的受力、变形进行分析对比,以及在地震荷载作用下井筒式地下车库的反应情况进行研究就非常必要,得出的结论对于今后井筒式地下立体车库的选型设计、施工都具有一定的指导作用。笔者查阅相关文献,结合井筒式围护结构的特点,主要开展了以下工作:(1)简述了目前常见的立体车库形式,引入井筒式地下立体车库的概念,对其进行简单介绍后结合笔者的调研结果对其进行尺寸设计。在综合考虑江西地区典型的地层情况及周边环境后进行支护方案比选,最终选择咬合排桩+环形楼板内撑的方式作为本工程的基坑支护方式,并计算出各支撑的等效刚度,进而使用理正深基坑软件进行单元验算。(2)在ABAQUS中建立圆形、八边形及方形三种不同外形的井筒式地下立体车库模型后对三者的开挖、支护施工全过程进行模拟,并对比三者在施工过程中围护结构、各层内支撑的应力及变形情况,以及对坑底、坑外土体的影响情况,研究了其变化规律并进行原因分析。根据数值模拟的结果,提出在设计及施工中应注意加强的部位,最终结论为在条件允许的情况下,圆形井壁方案为较佳方案。(3)简单介绍了在ABAQUS软件中进行静力与动力分析的差异,以及在动力分析中所需的粘弹性边界、动力地应力平衡、地震波等效节点荷载的计算方法。在ABAQUS软件中模拟圆形井筒式地下立体车库受到地震荷载影响,通过改变地震波入射角度、结构的刚度以及地震波加速度,分析不同情况下井筒式地下立体车库的地震反应情况,进而得到其地震反应特性和规律,并进行初步的机理分析,可对井筒式地下立体车库的抗震设计起到指导作用。
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