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深基坑斜支撑钢围檩等强连接研究

一、1.深基坑斜支撑钢围檩强连接研究背景及意义

(1)随着我国城市化进程的加快，高层建筑、地铁、隧道等地下工程的数量不断增加，深基坑工程在土木工程领域的重要性日益凸显。深基坑工程的安全性与稳定性直接关系到周边环境的安全以及施工人员的生命安全。斜支撑钢围檩作为深基坑支护结构中的重要组成部分，其连接性能直接影响着整体结构的稳定性和安全性。据统计，近年来因深基坑工程事故造成的损失高达数十亿元，其中因斜支撑钢围檩连接失效导致的事故占比较大。

(2)斜支撑钢围檩的强连接技术，特别是其与主体结构的连接，是保证深基坑支护结构整体性能的关键。强连接技术的合理设计和施工可以显著提高斜支撑钢围檩的承载能力，降低因连接失效而导致的工程风险。例如，在某大型地铁隧道工程中，通过采用新型强连接技术，成功提高了斜支撑钢围檩的承载能力，减少了结构变形，保证了工程的顺利进行。

(3)研究深基坑斜支撑钢围檩的强连接技术具有重要的理论意义和实际应用价值。从理论角度看，该研究有助于完善深基坑支护结构的连接理论体系，推动相关领域的学术研究。从实践角度看，通过优化斜支撑钢围檩的强连接设计，可以有效降低深基坑工程的风险，提高工程的安全性和经济性。以我国某大型商业综合体项目为例，通过采用先进强连接技术，工程的成功实施为类似深基坑工程提供了宝贵经验。

二、2.深基坑斜支撑钢围檩强连接技术综述

(1)深基坑斜支撑钢围檩强连接技术是深基坑工程中的关键技术之一，主要包括机械连接、焊接连接、高强螺栓连接和粘接连接等几种形式。机械连接通常采用套筒连接或键槽连接，具有良好的连接强度和可调节性；焊接连接则具有施工方便、连接强度高、耐久性好的特点；高强螺栓连接具有拆卸方便、可重复使用、施工快捷等优点；粘接连接则适用于特定场合，如地质条件复杂或连接面难以加工的场合。

(2)在深基坑斜支撑钢围檩强连接技术的选择与应用上，需要综合考虑多种因素。例如，工程地质条件、结构设计要求、施工环境以及材料性能等都会对连接技术的选择产生影响。在实际工程中，应根据具体情况进行合理设计，确保连接的可靠性和安全性。近年来，随着材料科学和制造技术的进步，新型连接技术如预应力连接、自锁连接等逐渐应用于深基坑斜支撑钢围檩的强连接中，提高了连接结构的整体性能。

(3)深基坑斜支撑钢围檩强连接技术的应用研究，不仅包括理论分析，还涉及大量的现场试验和工程实践。通过对连接性能的试验研究，可以掌握不同连接方式的力学性能、耐久性以及施工可行性等方面的数据，为工程实践提供科学依据。同时，结合现场施工经验，对连接技术进行优化和改进，以适应不同工程的具体需求。在众多实际案例中，科学合理的连接技术应用显著提高了深基坑工程的施工质量和安全水平。

三、3.深基坑斜支撑钢围檩强连接性能实验与分析

(1)在深基坑斜支撑钢围檩强连接性能实验与分析中，研究者选取了多种连接方式，包括焊接连接、高强螺栓连接和机械连接，进行了一系列的力学性能测试。实验中，通过对连接节点进行单轴拉伸、剪切和疲劳试验，获得了不同连接方式在不同载荷条件下的应力-应变关系和破坏模式。结果表明，焊接连接具有较高的承载能力和较好的耐久性，但施工难度较大；高强螺栓连接施工便捷，但疲劳寿命相对较低；机械连接则具有施工速度快、可调节性强等优点。

(2)实验中还模拟了深基坑斜支撑钢围檩在实际工程中的受力情况，进行了连接节点的三维有限元分析。通过对比不同连接方式的内力分布和变形情况，发现焊接连接在承受较大荷载时，节点区域的应力集中现象较为明显，而高强螺栓连接和机械连接则能较好地分散应力，减少应力集中。此外，有限元分析还揭示了连接节点在不同工况下的破坏机理，为连接设计的优化提供了理论依据。

(3)基于实验和有限元分析的结果，研究者对深基坑斜支撑钢围檩强连接的设计进行了优化。通过对比分析不同连接方式的性能，提出了针对不同工程地质条件和结构设计要求的具体连接方案。在实际工程应用中，优化后的连接设计显著提高了深基坑斜支撑钢围檩的整体性能和安全性。此外，研究者还针对连接施工过程中的质量控制提出了相应的措施，以确保连接节点的施工质量和工程安全。