基坑分层开挖锚拉桩支护数值模拟技术难点总结起来如下:
1、初始地应力平衡。不平衡的原因,往往是一开始就把锚杆嵌入地层了。
2、接触设置。由于涉及到分层开挖,桩,预应力锚杆,所以要设置很多接触,这些接触包括:桩土永久性接触,桩土暂时性接触。在开挖过程中,部分接触要失效。
3、生死单元功能。模拟分层开挖。
4、预应力锚杆嵌入土体。
5、锚杆与桩的连接。这里采用节点耦合方式处理。
6、锚杆预应力施加。设置热膨胀系数,采用降温法使锚杆产生预应力。
7、开挖与支护分析步设置。先开挖一层,设置一个分析步;然后立即对锚杆施加预应力支护,也设置一个分析步。
图1 基坑分层开挖支护模型
图2 地应力平衡时的位移
图3 开挖第一层位移
图4 开挖第二层位移
图5 开挖第三层位移
图6 开挖第四层位移
图7 地应力平衡时等效塑性应变
图8 开挖第一层等效塑性应变
图9 开挖第二层等效塑性应变
图10 开挖第三层等效塑性应变
图11 开挖第四层等效塑性应变
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