摘 要

伴随着城市建设的发展，基坑开挖造成的影响越来越受到重视，特别是基坑开挖对桥梁桩基的影响。本文通过数值模拟来研究基坑开挖对桥梁桩基产生的影响，包括对基坑开挖的性状分析、桥梁桩基的位移、桥梁桩基的内力分析等，进行总结。

通过对基坑开挖的性状分析，以及桥梁桩基的内力分析，得出了下列结论。在基坑的性状分析中，挡墙两端的水平位移较小，基坑中部产生的水平位移较大；基坑沉降的整体趋势是距离基坑越近，沉降量越大，距离基坑越远，沉降量越小；在基坑开挖对桥梁桩基造成的影响中，桩基的深度越深，桩基的水平位移越小；地表处的桩基沉降最大，但是沉降量很小，大致都在5mm以内，不会造成很大的影响。桥桩距离基坑越近，轴力越大；剪力图基本都呈S型分布，剪力最大处一般接近桥桩底部，地表处的剪力接近于0，离基坑近的桥桩的剪力更大；弯矩最大处在桩基的中部。

关键词：基坑开挖 桩基础 受力分析 有限元分析

Analysis of the characteristics of bridge pile foundation affected by excavation of nearby foundation pit

ABSTRACT

Along with the development of urban construction, the impact of foundation pit excavation has received more and more attention, especially the impact of foundation pit excavation on bridge pile foundation. In this paper, numerical simulation is used to study the influence of foundation pit excavation on bridge pile foundation, including the analysis of the characteristics of foundation pit excavation, the displacement of bridge pile foundation and the internal force analysis of bridge pile foundation.

Through the analysis of the characteristics of the foundation pit excavation and the internal force analysis of the bridge pile foundation, the following conclusions are drawn. In the analysis of the characteristics of the foundation pit, the horizontal displacement at both ends of the retaining wall is small, and the horizontal displacement generated in the middle of the foundation pit is large; the overall trend of the foundation pit settlement is the closer to the foundation pit, the larger the settlement, the farther from the foundation pit. The smaller the settlement is, the deeper the depth of the pile foundation is, the smaller the horizontal displacement of the pile foundation is. The settlement of the pile foundation at the surface is the largest, but the settlement is small. It is roughly within 5mm and will not cause much impact. The closer the bridge pile is to the foundation pit, the greater the axial force; the shear force diagram is basically S-shaped, the maximum shear force is generally close to the bottom of the bridge pile, the shear force at the surface is close to 0, and the shear of the bridge pile near the foundation pit The force is greater; the bending moment is at the center of the pile foundation.

Key words: Foundation pit ；Excavation pile ；Stress analysis ；Finite element analysis

目 录

前 言 1

1 绪论 2

1.1研究背景 2

1.2数值模拟分析法 2

1.2.1数值模拟分析原理 2

1.2.2数值模拟分析法研究 2

1.2.3有限元分析 4

1.3基坑开挖的影响 6

1.3.1不同种类基坑开挖的影响 7

1.3.2不同环境受到基坑开挖的影响 8

1.3.3基坑开挖的影响总结和加固分析 10

1.4本文主要研究内容 11

1.4.1存在的问题和不足 11

1.4.2主要研究内容 11

2 数值模型的建立方法 12

2.1建立几何模型 12

2.1.1基本单元和边界条件 12

2.1.2模型和土层参数 12

2.1.3板和支撑的参数 13

2.2生成网格和初始条件 14

2.2.1生成网格 14

2.2.2初始条件 14

2.3计算 14

2.4计算结果 15

2.4.1变形网格图 15

2.4.2基坑水平位移 15

2.4.3基坑竖向位移 16

2.4.4 地下连续墙的变形 16

2.5小结 17

3 基坑开挖的性状分析 18

3.1基坑概况 18

3.2基坑的开挖与建模 19

3.2.1工程地质条件 19

3.2.2基坑开挖与支护结构 19

3.2.3基坑的开挖工序 20

3.3基坑模型的计算和数值分析 21

3.4小结 32

4 基坑开挖对桥梁桩基的影响 33

4.1桥梁桩基概况 33

4.2桩基的开挖和建模 33

4.2.1桩的力学性能 33

4.2.2桩基的开挖工序 34

4.3桩基模型计算和数值分析 34

4.3.1桩基的位移分析 34

4.3.2桥梁桩基的受力分析 41

4.4小结 47

5 结论 49

致 谢 50

参考文献 51

前 言

随着城市的快速发展，建筑行业逐渐成为人们关注的对象，基坑开挖的影响是建筑行业的一个主要问题，如何有效的减小基坑开挖造成的影响已经成为众多学者研究的对象。在基坑开挖的同时，邻近的桥梁桩基会受到基坑开挖影响，需要尽量减小基坑开挖造成的影响，包括开挖产生的沉降，水平位移，内力影响等，本文通过数值模拟来研究基坑开挖对桥梁桩基产生的影响，包括对基坑的数值分析、桥梁桩基的位移、桥梁桩基的内力分析等，进行总结归纳。

本文的主要研究内容如下：

（1）通过软件建立数值模型，对软件操作进行介绍；