近年来,随着基坑工程的发展,基坑的平面形状和支护形式越来越复杂,基坑的空间效应也越来越明显。圆环形支撑体系是基坑工程中一种新颖和优点突出的内支撑布置形式,其结构受力合理、工作空间大,尤其适用于软土地区的深、大基坑工程。本文以天津某医院病房综合楼基坑工程为对象,研究了考虑周边不均匀堆载等因素的影响时,大跨度、不规则平面的深基坑采用双半圆环形支撑体系的承载特性,并针对其薄弱部位提出了加强和优化措施。第一,对双半圆环形支撑体系分别采用理正深基坑支护结构设计软件和ANSYS三维有限元软件进行计算和分析。结合实际监测数据,研究该支撑体系中各类杆件的内力和变形特征。第二,着重考虑这种不完整圆环形支撑体系的平面内失稳问题,确定不完整圆环形支撑体系的薄弱部位,并对其进行加强构造措施,保证支护结构的安全。本文的主要研究内容及结论如下:1、利用ANSYS软件对天津某医院病房综合楼基坑工程的双半圆环形支撑体系进行三维非线性有限元模拟,研究了内支撑体系中各双半圆环形支撑及对撑、两部分桁架撑杆件的内力和变形。结果表明,两部分桁架撑中,局部辐射撑杆件具有较大的弯矩值和剪力值;双半圆环形支撑及对撑中,应用理正最大弯矩设计值进行配筋设计时,某些情况下可能是偏于不安全的,建议参考其它软件分析结果综合确定。2、采用单因素分析方法,就土体模量和周边堆载值等因素对内支撑体系的内力和变形影响进行了重点研究。结果表明,支撑体系的最大变形值随着土体模量的增大而减小;当周边荷载值达到40kPa时,支撑体系的强度尚能满足要求,但其最大变形值已经达到警戒值甚至危险值。实际工程中必须重视周边堆载等因素的影响,保证支护结构安全。3、以第一部分桁架撑为例,基于ANSYS分析结果,对理正软件不能有效计算分析的局部薄弱部位提出了局部增设现浇板的加强构造措施,并研究板厚的变化对支撑体系内力的影响。结果表明,局部现浇板的存在,分担和均衡了桁架撑杆件很大的内力值,当现浇板板厚增大到300mm时,支撑杆件处于安全状态。