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目前,我国城市建设发展迅速,涌现了大量的高层建筑,随着地上部分的逐步升高,基坑的开挖深度也日益加深。复杂的施工环境、临时围护结构的变形和稳定成为建筑业十分关注的问题。
土钉墙是近年来发展起来的用于深基坑工程的支护体系,利用土钉主动支护土体,并与土体共同作用,尽可能保持、利用、提高基坑边壁的原有强度,将传统支护方式中对支护结构形成荷载效应的土体转化为支护结构的一部分,从而可以有效地应用于软土地区等特殊地质条件下的基坑支护。目前,对土钉墙支护的力学特性的研究远远落后于工程实践。对其承载机理、工作性能的认识还不够,设计方法还不够完善,没有形成较完整的理论体系。
本文在总结前人的研究成果下,从土钉支护结构的概念入手,对其结构组成,构造机理,以及主要构件的设计进行分析研究,并针对土钉墙构造的特点,结合工程实例,建立了模拟土钉墙受力变形的计算模型,运用大型通用有限元程序ABAQUS对土钉墙进行了有限元分析,详细讨论了土钉支护结构土钉长度变化、地面超载的变化、土钉倾角的变化、土钉间距变化对土钉支护结构的影响。在详细剖析了土钉支护结构变形规律的基础上,对土钉支护结构的设计、施工等提出了一些有益建议。
结合具体的工程实例,详细阐述了对于土钉墙进行有限元分析的过程,得出采用土钉墙支护技术是合理的,可靠的结论。为今后土钉支护技术的推广和发展提供理论依据。