基坑分层开挖锚拉桩支护数值模拟技术

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