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变几何刚度格栅式地下连续墙基础承载特性分析

汇报人：

2024-01-18

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目录

引言

变几何刚度格栅式地下连续墙基础概述

承载特性理论分析

承载特性试验研究

影响因素及优化措施探讨

结论与展望

引言

01

地下空间利用

随着城市化进程加速，地下空间资源日益受到重视，连续墙基础作为地下工程重要结构形式，其承载特性研究具有重要意义。

刚度变化影响

变几何刚度格栅式地下连续墙基础能够根据实际工程需求调整刚度分布，提高结构承载力和稳定性。

工程实践需求

针对复杂地质条件和多样化荷载作用，研究变几何刚度格栅式地下连续墙基础承载特性，为工程设计提供理论支撑。

国内外学者在地下连续墙基础承载特性方面开展了大量研究，涉及刚度变化、土压力分布、结构稳定性等方面。

随着计算机技术和数值模拟方法的发展，未来研究将更加注重精细化建模和仿真分析，同时考虑复杂地质条件和多种荷载组合作用下的承载特性。

发展趋势

国内外研究现状

研究内容

本文旨在研究变几何刚度格栅式地下连续墙基础在不同地质条件和荷载作用下的承载特性，包括刚度变化对承载力的影响、土压力分布规律、结构稳定性分析等。

研究方法

采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究。首先建立变几何刚度格栅式地下连续墙基础的理论模型，然后通过数值模拟分析其在不同条件下的承载特性，最后通过实验验证理论模型和数值模拟结果的可靠性。

变几何刚度格栅式地下连续墙基础概述

02

定义

变几何刚度格栅式地下连续墙基础是一种通过改变地下连续墙截面形状和刚度分布，以适应不同地质条件和荷载要求的地基基础形式。

分类

根据刚度变化方式和结构特点，可分为线性变刚度、非线性变刚度和复合变刚度等类型。

由格栅式钢筋骨架、混凝土墙体和连接件等组成，形成具有空间刚度的地下连续墙结构。

结构形式

具有较高的承载力和变形能力，能够适应复杂地质条件和荷载变化；通过调整格栅间距和钢筋配置，可实现刚度的灵活调整；施工方便，可缩短工期和降低成本。

特点

适用于各种地质条件和荷载要求较高的建筑、市政、交通等工程领域，如高层建筑、地铁车站、大型桥梁等。

适用范围

与传统的地下连续墙相比，具有更高的承载力和变形能力，能够更好地适应地质条件的变化；通过刚度调整，可实现结构的优化设计和经济性；施工便捷，可大幅缩短工期和降低工程成本。

优势

承载特性理论分析

03

假设地下连续墙材料为线弹性体，符合胡克定律，且在小变形条件下进行分析。

弹性力学基本假设

根据弹性力学理论，建立平衡方程、几何方程和物理方程，联立求解得到应力、应变和位移等物理量。

弹性力学方程建立

针对地下连续墙的实际受力情况，合理确定边界条件，如固定端约束、自由端约束等。

边界条件处理

塑性力学基本假设

假设地下连续墙材料在达到屈服条件后进入塑性状态，且符合相关联的流动法则和硬化法则。

有限元法

将地下连续墙离散为有限个单元，通过单元刚度矩阵和荷载向量组装得到整体刚度矩阵和荷载向量，进而求解得到位移、应力等物理量。

有限差分法

将地下连续墙划分为差分网格，利用差分原理将微分方程离散为差分方程进行求解，适用于处理复杂边界和非线性问题。

离散元法

将地下连续墙视为由离散块体组成的集合体，通过块体之间的接触和相互作用模拟其承载特性，适用于处理大变形和破裂问题。

承载特性试验研究

04

03

试验过程实施

按照试验方案进行加载和测量，记录试验过程中的各种数据和现象。

01

试验场地选择

选择地质条件典型、具有代表性的场地进行试验，以便更好地模拟实际工程条件。

02

试验装置设计

设计可变刚度格栅式地下连续墙基础试验装置，包括加载系统、测量系统和数据采集系统等。

承载力分析

根据试验结果，分析变刚度格栅式地下连续墙基础的承载力随刚度变化的规律。

变形特性分析

研究基础在不同刚度条件下的变形特性，包括水平位移、沉降等。

破坏模式分析

观察和分析基础的破坏模式，探讨刚度变化对破坏模式的影响。

承载力对比

将试验结果与理论分析结果进行对比，验证理论分析的正确性和可靠性。

变形特性对比

对比试验和理论分析的变形特性结果，分析两者之间的差异和原因。

破坏模式对比

将试验观察到的破坏模式与理论分析结果进行对比，进一步探讨刚度变化对破坏模式的影响。

03

02

01

影响因素及优化措施探讨

05

土质参数

土质参数如密度、含水量、内摩擦角等直接影响土体的力学性质，从而影响地下连续墙的稳定性。

土体分层

实际工程中，土体往往存在分层现象，不同土层间的物理力学性质差异会导致地下连续墙受力不均。

土质类型

不同土质类型（如黏土、砂土、岩石等）对地下连续墙的承载力和变形特性有显著影响。

在设计前进行充分的地质勘察，了解场地土质条件，为设计提供准确依据。

地质勘察

根据地质条件和工程要求，选择合适的