BIM技术结合有限元分析在基坑工程中的运用

传统的二维设计方法已经不能满足基坑工程的需求,引入BIM技术并结合有限元分析,既能够发挥BIM技术在可视化等方面的优势,又能运用有限元软件分析支护结构的安全性。将BIM技术引入上海某基坑工程实例,运用CATIA建立BIM基坑支护模型,结合Navisworks进行可视化施工模拟,并运用BIM模型与有限元分析软件ABAQUS结合分析,研究了基坑支护结构的稳定性。工程案例应用表明,BIM技术结合有限元分析,在基坑工程中具有广泛的应用价值。     

斜抛撑与水平撑在深基坑支护中控制变形的对比分析

在目前的实际工程应用中,深大基坑的开挖支护内支撑体系主要有水平撑和斜抛撑两种形式。为此,对支撑桩加承台的斜抛撑形式通过大型通用有限元软件ABAQUS对其在深大基坑中的应用进行模拟,并与水平撑在深大基坑中的数值模拟结果进行对比分析。通过比较两种不同的内支撑体系对开挖深大基坑的基坑外地表面土体沉降、基坑底部土体隆起及围护桩的水平位移不同变化情况,得出支撑桩加承台的斜抛撑支护体系在控制围护桩水平位移和基坑外地表面土体沉降的优点及控制效果。     

大型宾馆深基坑支护有限元分析

针对一大型宾馆基坑的支护方案,运用软件Plaxis进行了有限元数值模拟,分析基坑的变形及其对周边湖岸的影响,并验证了支护方案的可行性,对类似工程有参考价值。     

桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律.结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1 %左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合.大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状.     

深基坑桩锚支护三维应力应变数值分析

以某商业区建筑的深基坑工程为研究对象，对该深基坑的支护设计及其开挖施工方案进行了研究。通过方案比选，该基坑采用自然放坡，钻孔灌注桩加锚杆作为支护结构型式。运用三维数值方法建立了该工程的桩-锚支护深基坑三维数值模型，对基坑开挖全过程进行了三维非线性数值模拟，将数值模拟结果与其他方法的结果进行了对比分析，结果表明:三维数值模拟结果与经典方法的结果较为吻合，验证了设计方案的合理性与可行性。并运用有限差分法对深基坑工程分步开挖进行三维数值模拟分析，探讨了基坑支护结构的变形机理、特点及工作机理，并将数值模拟结果与理正软件计算结果进行对比分析，讨论两者的异同点。     

五轴搅拌桩工法在软土基坑中的应用研究

以上海嘉定区菊园新区柳湖路以西、环城路以北地块项目基坑工程为依托,对五轴搅拌桩工法支护结构的关键技术进行研究,通过对基坑监测及有限元数值模拟软件分析,揭示了五轴搅拌桩工法支护结构的变形规律,验证了围护结构的有效性。     

基坑三维弹性地基梁法中m值的确定方法

数值分析是预测基坑工程变形响应的重要手段,三维弹性地基梁法是一种简化的基坑工程开挖数值模拟方法,m值的确定是三维弹性地基梁法的关键。依托上海地区地铁车站基坑,提出了结合有限元的多目标反分析参数确定理论与算法,以不同开挖工况中基坑长边和短边的围护墙体水平位移作为目标,分析确定m值。对基坑开挖施工过程用ABAQUS进行有限元模拟,同时选取AMALGAM算法,利用MATLAB对基坑工程中的土体参数进行反分析。对比发现,根据基坑开挖前一步实测变形确定的计算参数能够有效预测下一步开挖变形,证实了多目标反分析对后续施工步预测的精确度,并且得到了长寿路车站基坑第二至第六步的m值的反分析结果,可作为基坑工程的借鉴。     

邻近建筑物地铁车站基坑开挖变形影响研究

采用有限元软件ABAQUS，分析厦门市轨道交通6号线漳州（角美）延伸段工程文圃路站—角海路站区间明挖基坑段的变形影响，在考虑基坑临近A、B两座居民楼的情况下，对基坑施工的最不利工况进行模拟。结果表明：基坑支护结构设计合理可靠，居民楼主要发生向基坑外侧偏移的倾斜，居民楼最大差异沉降符合实际工程的要求。     

白沙河大桥15号墩基坑支护工程施工受力分析

桥梁墩承台若处于水中,常采用钢板桩围囹基坑支护方案施工,施工中支护结构中的基坑侧水土、挖泥降水、围囹支撑系统相互作用复杂,有一定的施工风险.利用有限元对基坑支护方案进行模拟分析,依据预测结果确定施工预案,及时采取相应措施,可以确保基坑开挖和基坑结构的安全.以白沙河大桥15号墩承台基坑支护工程为例,采用通用有限元软件Midas对工程进行了建模,分析了施工中钢板桩及围囹系统的受力情况.通过施工关键工况模拟分析,分析了桥墩基坑支护结构中基坑侧水土、挖泥降水、围囹支撑系统的相互作用,为白沙河大桥桥墩基础支护施工提供了技术支持.     

深基坑桩锚支护变形有限元分析

桩锚支护具有一系列优点,已成为基坑支护中最常用的方法之一。通过深圳某深基坑开挖过程的有限元数值模拟,得出了桩体水平位移、桩后土体沉降的变化规律,并将计算位移值与实际监测结果相比较,验证了有限元数值模拟的合理性,为深圳某深基坑支护提供了重要依据。     

基坑支护方案可行性的有限元验证

利用有限元软件建立基坑支护模型,分析地下连续墙基坑支护方案的可行性。数值分析结果与实测值基本一致,建模分析能简洁直观地得到满足稳定性要求的支护方案,可供实际工程设计参考。     

长短组合桩工程特性的数值模拟研究

以江苏省常州市某拟建新厂区软弱地基上的长短桩复合地基为背景,在现场单桩静载试验的基础上,运用ABAQUS有限元软件对长短桩复合地基的承载性能进行了数值模拟,并将现场试验和数值模拟结果进行对比。结果表明:数值模拟结果与现场单桩静载试验结果十分接近,验证了ABAQUS建模的合理性和可行性。     

预应力锚杆承载力特性的数值模拟分析

基于某深基坑工程现场锚杆抗拔试验,运用有限元分析软件ABAQUS,建立了嵌固模型和摩擦模型的预应力锚杆抗拔试验模型,对这两种模型锚杆的承载特性以及荷载传递机理,以现场实测数据进行对比分析,进一步论证了锚杆数值模拟分析采用摩擦模型的可靠性。同时,还分析了摩擦系数与预应力对锚杆的承载特性的影响。     

某地铁车站基坑主体部分围护结构变形的模拟分析

以南宁地铁一号线某车站为工程依托,运用MIDAS/GTS有限元分析软件对实体工程主体部分进行三维数值模拟,将计算结果与现场实际观测数据进行比较,得出了地铁车站基坑在不同工况下地下连续墙的变形规律。     

浅析深基坑分坑开挖对临近地铁附属结构的影响

以上海漕河泾开发区赵巷园区二期深基坑支护实例为背景,分析了邻近地铁深基坑工程的实际应用特点,介绍了基坑围护设计方案选型、分坑平面布置,以及考虑临近地铁的保护措施,基于有限元数值模拟归纳,分析了分坑的空间平面尺寸对临近地铁附属结构变形的影响,并通过有限元分析结果与基坑实际设计方案进行对比。结果表明,控制临近地铁基坑的分坑宽度在2倍的基坑挖深左右,可以有效控制基坑开挖对邻近建筑的变形速率和总变形影响。     

北京某深基坑开挖过程的阳角效应分析

以北京市某深基坑支护工程为例，运用ABAQUS有限元软件，建立了桩锚支护体系分析模型，分析了不同施工工况下基坑开挖过程中的阳角效应，并与实际工程实测结果进行了对比分析。结果表明:①阳角凸出部位的桩体顶部最大变形量大于其他部位，该部位的锚杆力在整个开挖过程中也比较大；②阳角角度制约着基坑的开挖过程，同一深度处阳角角度越小，基坑开挖难度越大；③基坑阳角凸出长度对桩顶变形及桩体弯矩影响显著，但随着凸出长度的增大，影响效果渐弱；④桩体横向位移和弯矩均随基坑开挖深度的加大而逐渐增大；⑤地基最大隆起量受阳角凸出长度及基坑开挖深度影响较大，且凸出长度和开挖深度越长，影响效果越明显。     

基于PLAXIS的复合土钉支护变形及内力分析

为了研究复合土钉支护基坑变形规律以及结构内力变化,以长沙高新区公安分局办公楼深基坑工程为基础,运用PLAXIS有限元程序对基坑开挖支护过程进行数值模拟分析,并与实测数据相对比,结果表明:1PLAXIS有限元程序能有效模拟基坑开挖支护过程,可用于对实际工程的基坑变形和结构内力变化的预测;2坑壁位移的曲线分布大致呈"鼓肚子"状,基坑周围地表最大沉降发生在距坑壁一定距离处,而不是坑壁附近。基坑底的隆起量在坑壁处最小,在基坑中心处最大;3锚杆锚固段轴力随开挖深度的增大而增大,沿长度方向减小,土钉轴力分布呈现"中间大,两头小"的特征。     

堆载下临江深基坑支护结构性状的ABAQUS数值分析

为了深入研究临江深基坑在堆载作用下支护结构体系的性状,以南昌市在建工程红谷隧道东岸一临江深基坑为工程背景,运用大型岩土工程有限元软件ABAQUS模拟深基坑在堆载作用下开挖全过程。模拟结果表明,地连墙在有堆载侧受堆载量大小变化影响很大,而在无堆载侧则影响较小。随着坑边堆载值的增大,地连墙水平位移沿深度方向的最大值所在位置在逐渐上升。当堆载达到60 k Pa时,对地连墙变形影响巨大,不容忽视。建议若坑边存在堆载时,堆载值不得大于60 k Pa。