基坑开挖施工对既有框架结构影响的数值分析研究的开题报告

基坑开挖施工对既有框架结构影响的数值分析研究的开题报告【题目】基坑开挖施工对既有框架结构影响的数值分析研究【摘要】在城市建设中，由于建筑物使用寿命的限制或扩建需求，常常需要在现有结构周围或下方进行基础施工。基坑是进行这类施工时不可避免的过程，但基坑开挖施工对既有框架结构的影响是一个需要重视的问题。因此，本文旨在研究基坑开挖施工对既有框架结构的影响，通过数值模拟方法模拟基坑开挖过程，分析开挖深度及支撑体系对既有结构的影响，探讨基坑开挖对结构安全性的影响及其应对措施。【关键词】基坑开挖；框架结构；数值模拟；安全性；应对措施【研究背景】在城市土地利用有限的情况下，进行建筑物扩建或更新改造是常见的需求，但这些工程常常涉及既有建筑物结构的接触或干扰。基坑开挖作为现代城市施工的常见方式之一，会对既有结构产生一定的影响。基坑开挖过程中，土体体积的变化会产生周围土体的应力重分布，导致既有建筑物受力状态的改变，并可能引起结构的变形与破坏。因此，基于数值模拟研究基坑开挖过程对既有建筑物的影响，既具有理论意义，也具有实际指导价值。【研究内容】本文拟采用有限元数值模拟方法，模拟基坑开挖过程中的土体应力分布变化及既有框架结构受力状态的变化情况，并对影响因素进行分析，探讨基坑开挖对结构安全性的影响及其应对措施。具体来说，研究内容包括以下几个方面：1.建立数值模型，考虑基坑开挖对既有框架结构受力的影响。2.分析土体应力分布变化对结构的影响，探讨开挖深度、土壤参数等因素对结构的影响，预测结构变形与破坏的发生情况。3.分析支撑结构的作用，探讨支撑结构对结构受力和变形的影响。4.提出相应的施工方法和安全措施，探讨结构的保护措施。【研究意义】基坑开挖是城市建设中常见的工程施工方式，而既有建筑物的存在则给开挖过程带来了更多的不确定性。因此，研究基坑开挖对框架结构的影响以及应对措施，既有理论意义，又有实际指导价值。本研究可为城市基础设施建设提供理论依据和技术支持，为保障施工安全和既有建筑的保护提供技术保障。【研究方法】本研究将采用有限元数值模拟方法，建立基坑开挖数值模型和框架结构数值模型，进行耦合分析，获取基坑开挖过程中既有结构的受力、变形情况。具体步骤如下：1.建立三维数值模型，采用有限元方法建立基坑开挖数值模型和既有结构数值模型，并进行耦合分析。2.对模型进行边界条件和材料参数的设定，将常规有限元模拟方法引入模拟结果的可信性误差控制。3.分析模拟结果，预测开挖过程中结构变形和破坏情况，优化施工方案，提出建议。【研究进度安排】阶段一（2021年5月至2021年7月）：文献调研与研究目标明确。阶段二（2021年7月至2021年8月）：建立数值模型，构建力学分析框架。阶段三（2021年8月至2021年11月）：模拟基坑开挖过程，进行数值模拟分析。阶段四（2021年11月至2022年2月）：分析模拟结果，探讨结论及建议。阶段五（2022年2月至2022年3月）：撰写论文，进行口头报告。【参考文献】[1]郑金林,邱飞.基坑降水对既有结构安全的影响及防护措施.建筑技艺,2018,(S1).[2]李晓乐,宋绍勇,欧建平.基坑开挖引起的楼房结构响应分析.岩土工程学报,2018,40(05):8