基于测斜数据的深基坑支护结构曲率和弯矩分析.pdf

[摘要]在深基坑开挖过程中，支护挡墙的弯矩一般通过测斜数据估算曲率后计算得到，基本思想是利用曲线拟合测斜数据，再对拟合曲线进行二次求导得到曲率。虽然有许多方法可以拟合测斜曲线估算曲率，但缺乏一致标准。主要结合武汉阅马场交通综合整治工程，采用分段三次曲线拟合五点的方法对实际工程中测得的较典型的位移曲线进行拟合并估算曲率，对支护桩曲率和弯矩进行计算分析。[关键词]深基坑；支护结构；分段三次曲线拟合；曲率；弯矩

1支护结构弯矩的曲线拟合算法
1.1曲线拟合求算弯矩的原理
由材料力学纯弯构件梁的平截面假定可知，按照弹性均质材料考虑，梁在纯弯曲情况下弯矩表达式为：式中：R为曲率半径，1/R即为截面曲率中；M(x)为梁各截面的弯矩；EI为弹性梁的截面抗弯刚度。对于均质弹性材料梁而言，当梁的截面尺寸和材料不变时，梁的截面抗弯刚度E1是一个常数21。从几何方面来看，平面曲线上任一点的曲率中可由微积分求得2实例分析
2.1工程概况
武汉阅马场地下通道采用明挖法施工，隧道基坑随工作面的推进而向前移动。隧道全长1.39km,基坑周边环境复杂，故基坑支护采用复合支护方式，包括毛石挡土墙支护、悬臂桩支护、桩锚支护、喷锚支护以及排桩+钢支撑支护等6]。
2.2根据测斜估算的弯矩
复合支护在不同支护段测得的位移曲线都有各自比较典型的特征。

3结语
从支护结构基本的测斜数据出发，对支护结构的典型变形曲线，利用分段三次曲线拟合五点的方法拟合变形求曲率，得到了支护桩的弯矩，发现了计算所得桩体弯矩拐点位置与实际工程较为吻合，同时通过分析桩体位移曲线可以了解变形特殊位置处，支护结构的弯矩分布趋势，这为在复杂的基坑开挖过程中，如何实时对整个基坑安全状态进行评判，提供了一种方便实用的方法。

（略）

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