�第7卷�第1期��地下空间与工程学报Vo.l7��2011年2月��ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringFeb.2011�基坑支护桩受力的水平位移反演计算方法*温兆东(南通市达欣工程股份有限公司,江苏南通�226613)摘�要:桩的水平位移值易量测且结果可靠,因而可根据桩的实测位移值,运用位移反演分析方法对桩的受力特性进行分析。本文对桩的最终位移的构成进行了系统分析,而后运用最小二乘法原理,找到了相应的函数,使位移反演值与实测值之间的误差最小。通过对该函数的求解,得出了桩身各截面的水平位移、转角、弯矩和剪力等内力。最后将该方法运用于实例中,计算结果表明:反演值和�实测值�吻合程度较好,说明该方法作为桩的受力分析的理论方法是可行、可靠的。关键词:基坑支护桩,桩的受力,反演分析中图分类号:TU46+3��文献标识码:A�文章编号:1673-0836(2011)01-0133-06BackAnalysisonHorizontalDisplacementoftheForceofPitSupportPileWenZhaodong(NantongDaxinEngineeringCO.,LTD.JiangsuNantong,226613)Abstract:Thehorizontaldisplacementofpileismorereadilyavailableandthemeasurementresultsarereliable.Thispaperfocusontheforceanalysisofpilebydisplacementsbackanalysis.Firstly,thecompositionofthefinaldis�placementofpileisanalyzedsystematically,then,tolookforacorrespondingfunctiontomakethesmallesterrorbe�tweenthemeasuredvaluesandinversionvaluesbyleastsquaremethod.Bysolvingthefunction,tocalculatethehori�zontaldisplacement,angleandbendingmoment,shearofthepile.Finally,abackanalysisproposedinthearticleisappliedtoanexampleandaconclusionisdrawnthattheinversionvaluesandthemeasuredvaluesareinfairlygoodagreement,alsoitisapprovedthatthemethodasantheoreticalmethodforforcinganalysisofpileisbothfeasibleandreliable.Keywords:pitsupportpile;forceofpile;backanalysis1�引言前人对反分析方法做了一定的研究,韩玉栋[1]等通过现场实测位移以二维有限元正分析为基础,应用共轭梯度法对基坑开挖进行参数反分析,并通过实例予以验证;焦远俊[2]等人利用施工中现场检测位移资料反分析技术来推求m值,可为同类地层条件下基坑开挖支护结构受力分析提供参考;朱雍[6]结合某工程实际进行反演分析,并利用反演分析成果进行工程预测;张军平[7]等通过理论计算和实测数据的对比,分析了当前较为流行的几种反分析计算理论与方法各自的适用条件。认为:对于浅基坑采用m法就可以达到工程需要的参数的反演精度;而对于较深的基坑,因为粘弹性增量法充分考虑了施工过程对反演参数的影响,*收稿日期:2010�12�15(修改稿)作者简介:温兆东(1982�),男,江苏南通人,工程师,硕士,主要从事地铁车站、区间隧道和地下空间的结构设计工作。E�mai:lwen.zhaodong@163.com基金项目:国家自然科学基金资助项目(50104013);重庆市首批高等学校优秀中青年骨干教师资助计划所以,采用该法反演得到的参数更加吻合实测结果。上述反分析结论为工程设计与施工中参数反演方法的选取提供了指导依据。基于由桩的水平位移反演桩的受力的研究较少,故本文利用现场较易得到且可靠的桩身水平位移量测值,反演桩的受力情况。反分析的计算步骤如下:(1)由桩的实测位移值反演桩的受力。桩的受力包括土反力、横向支撑力、桩顶水平力和弯矩。因桩底的支座状态未知,处于固支和铰支之间,故桩的水平位移还包括桩底的位移及桩底的转角产生的位移。分别推导出上述受力情况下桩身的变形公式。最后,将上述推导的桩身变形值进行叠加,即可求得桩的最终位移。(2)通过现场量测可得到m个位移量测值,由计算值与实测值相等的原则,连列m个方程组。设所求未知数为n个,通常情况下m>n,故上述方程组为矛盾方程组。找出相应的函数满足反演值与实测值之间的误差最小,然后对该函数表达式对n个未知数求偏导,使其为零,即可得到本章所求未知数的一n阶线性方程组。求解后,即可得到上述未知参数。(3)将上述所求解的土反力、横向支撑力、桩顶水平力及弯矩、桩底水平位移及桩底的转角代入计算原理中所推导的桩的最终位移计算...
VIP
