基坑开挖对周边框架结构建筑物影响.pdf

1 2 2 低温建筑技术 2 0 1 6年第 2期 总第 2 1 2期 D OI 1 0 ． 1 3 9 0 5 ／ j ． c n k i ． d w j z ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 4 1 基坑开挖对周边框架结构建筑物影响 孙超 ， 原利明 吉林建筑大学测绘与勘查工程学院 ， 长春1 3 0 0 2 1 【 摘要】 近年来基坑开挖对周边建筑物变形、 破坏的事故频发， 该研究课题 日益受到重视。以有限元软件 A B A Q U S为基础， 利用数值模拟的方法研究基坑开挖对框架结构建筑物的影响。分别对建筑物和支护结构的变形 进行分析， 归纳总结基坑开挖对建筑物影响的基本规律。 【 关键词】 基坑开挖； 数值模拟； 位移变化 ； 建筑物 【 中图分类号】 T U 4 3 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 6 0 2 0 1 2 2 0 3 随着经济的高速发展 ， 各级城镇建 设有 了很大 的 变化 ， 在密集建设 区进行的基坑工程随之增多， 在基 坑开挖过程中不可避免的对周边建筑物产生不利影 响。经过多年的发展 ， 基坑工 程 由强度 问题 逐渐转 变 为变形控制问题， 这样支挡结构、 周边建筑物随着基 坑 的开挖 将 产生应 力 和位移 的 变化 。本 文通 过有 限 元软件 A B A Q U S ， 利用数值模拟的方法在基坑开挖过 程 中对建筑物变形进行分析研究。 1有限元分析 选取 悬 臂 式 的 支 护 结 构 ， 利 用 有 限 元 软 件 A B A Q U S进行基坑开挖模拟， 分析各开挖阶段中地下 连续 墙和周边建筑物 的变形情况 。 辱 图1 计算模型简图 [ 基金项 目] 住房和城乡建设部研究 开发项 目 2 0 1 2一k 31 6 1 ． 1 计算模型及参数选取 1 模 型尺寸为 5 0 m X 1 6 m X 4 0 m， 基 坑尺寸 为 1 0 m X 1 6 m， 计算模型简图如图 1 所示 ， 本构模型采用 摩尔 一 库伦模型， 土的具体参数如表 1 所示， 建筑模型 如图 2所示 。 2 基坑开挖深度 为 6 m， 支护结构 为地下 。连 续墙 ， 厚度为 0 ． 8 m， 插入深度 1 2 m。采 用筏板基础 ， 埋 深 2 m。建筑 物是钢筋 混凝土框架 结构 ， 层数 为 6层 ， 第一层高为 3 ． 8 m， 其它 五层均为 3 ． 5 m， 横 向两跨柱 间 距为 5 ． 4 m， 纵 向 四跨 柱 间距 为 4 ． 5 m， 柱 截 面尺 寸 为 0 ． 6 m X 0 ． 6 m， 梁截面尺寸为 0 ． 3 m X 0 ． 6 m， 板厚 0 ． 1 m， 混凝土强度等级为 C 3 0 ， 框架结构只考虑 自重 ， 建筑模 型中梁 柱 板 采 用 理 想 弹性 材 料。建 筑 物距 基 坑 边 4 ． 2 m， 地下连续墙与土体之间设置接触面单元。建筑 模型和地连墙参数如表 2 所示。 表 1 土的岩土参数 [ 5 ] T a k a g i ， N o b u o ， N o b u a k i N i s h io ． C e n t ri f u g e m o d e l t e s t s o n t h e i n 。 flu e n c e o f a x i s y mme t r i c e x c a v a t i o n o n b u ri e d p i p e s ． i n J a me s D G e d d e s ． G r o u n d Mo v e me n t s a n d S t r u c t u r e s [ c] ／ ／ P r o c e e d i n g s o f t h e 3r d I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e ． L o n d o nP e n t e c h Pr e s s， 1 98 5 l l 3一 l 2 8 ． [ 6 ] 廖少明， 刘建航． 邻近建筑及设施的保护技术[ M] ． ， 北京 中 国建筑工业 出版社 ， 1 9 9 7 [ 收稿 日期] 2 0 1 51 02 8 【 { 乍 者简介] 祝树红 1 9 7 0一， 男 ， 江苏 清红人 ， 高级 工程师 ， 从事地下工程施工及管理工作。