排桩支护是我国应用最为广泛的支护形式之一，预应力可调节支护排桩是一种新型的排桩支护结构形式。它的原理是在原排桩中施加预应力的一种改进后的排桩支护形式，与传统排桩相比具有水平位移小、支护深度深、应力可调节等优点。本文主要使用ABAQUS非线性有限元软件对预应力可调节支护排桩进行数值模拟，确定数值模拟过程中的各种参数，并同实际工程的数据进行对比分析，找出适合预应力可调节支护排桩的模拟计算方法，主要工作如下阅读国内外有关排桩支护与数值模拟的论文，了解使用数值模拟来进行研究排桩支护的一些方法，结合诸多方法并且运用；查阅相关资料，了解我国现阶段国内一些支护形式。这些支护形式中存在着的优缺点包括土质适用条件、深度适用条件、场地适用条件以及经济合理等因素。查阅我国国内常用的计算排桩的传统理论计算方法，了解传统的理论计算上的不足，针对这些不足进行研究分析。采用ABAQUS有限元的方法，对预应力可调节支护排桩的本构模型、荷载定义、边界条件等参数进行数值模拟，模拟的结果与实际工程进行对比分析，研究并确定预应力可调节支护排桩数值模拟的各项参数。研究预应力可调节支护排桩数值模拟的结果，得出使用ABAQUS模拟计算预应力排桩是可行的，并且推广应用。关键词 预应力可调节支护排桩,有限元,ABAQUS,数值模拟
目 录
1 引言： 1
1.支护形式与预应力排桩的原理 1
1.1支护形式 1
1.2预应力可调节支护排桩的基本原理 3
2.研究预应力排桩的意义以及方式方法 5
2.1研究预应力可调节支护排桩的意义 5
2.2研究预应力排桩的方式方法 5
3.排桩的传统理论计算 6
3.1土压力的计算 6
3.1.1朗肯土压力理论 6
3.1.2库伦土压力 7
3.1.3地下水位以下的土、水压力 8
3.2支护结构的内力与变形计算 10
3.2.1悬臂式排桩的计算简图 10
3.2.2确定排桩的嵌入深度 12
3.2.3排桩内力计算与强度计算 14
3.2.4排桩的位移计算 17
3.2.5稳定性验算 18
3.3排桩的计 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
算方法 24
3.3.1平衡法计算排桩 24
3.3.2等值梁法计算排桩 25
3.4支护排桩位移对土压力的影响 26
3.5总结 28
4、使用ABAQUS研究模拟预应力排桩 31
4.1 ABAQUS的简要介绍 31
4.2建立几何模型 31
4.3确立模型的本构模型 32
4.3.1土体的本构模型 32
4.3.2钢筋混凝土的本构模型 37
4.3.3预应力钢筋的本构模型 50
4.4定义荷载以及边界条件 52
4.4.1定义荷载 52
4.4.2定义边界条件 53
4.5接触面与相互作用 54
4.5.1接触对 55
4.5.2接触面的相互作用模型 59
4.6网格的划分 63
4.7提交作业 64
4.8查看结果 64
4.9总结 65
结论 67
致 谢 68
参 考 文 献 69
1 引言：
最近几年，我国的经济在不断的飞速发展，城市越来越繁荣，用地也就相对的紧张。为了充分的利用地下的空间来节省土地的使用量，基坑工程也得到了飞快的发展。基坑工程涉及到很多的问题，有土力学的经典变形以及强度的问题、土体与支护结构的相互作用问题，所以它是一个综合性非常强的研究。
20世纪80年代初开始出现了很多的基坑工程。一般基坑深度只有4米，使用放坡的基坑形式就可以解决。但是到了80年代末，开始出现了两层的地下室，基坑开挖的深度到了8米左右。到了90年代，出现了很多的地下商场以及多层地下停车室，基坑开挖的深度到了10米及以上。
目前我国的支护形式中，排桩支护是使用得最为广泛的支护形式之一。悬臂式排桩支护的深度只能达到5~6米，悬臂加内支撑的排桩支护可以达到8米的深度。但加内支撑，这就会影响到空间的使用。新型的预应力可调节支护排桩作为一种悬臂式排桩，支护深度可以达到5~8米。
这种新型的预应力支护排桩在国内的理论不是很的成熟，想要研究并推广到应用，就必须找到一种合适的理论计算方法。用传统的理论计算方法计算普通排桩时，需要进行诸多平面假设，因此在精度上就不能满足要求。预应力排桩是施加预应力的一种支护形式，使用传统较为不精确的方法来计算这种排桩，在精确度上缺点更显突出。有限元的计算方法能很好的计算空间上的问题，并且在精度上也非常的准确。所以使用有限元的分析软件对预应力可调节支护排桩进行数值模拟显得尤为重要。
1.支护形式与预应力排桩的原理
1.1支护形式
基坑支护是为满足地下结构的施工要求及保护基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取  的支挡、加固与保护措施。为了在基坑支护工程中做到技术先进，经济合理，确保基坑边坡、基坑周边建筑物、道路和地下设施的安全，应综合场地工程地质与水文地质条件、地下室的要求、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境和周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，因地制宜地选择合理的支护结构形式。 
     随着支护技术在安全、经济、工期等方面要求的提高和支护技术的不断发展，在实际工程中采用的支护结构形式也越来越多。基坑支护工程中的常用支护形式有：各种成桩工艺的悬臂护坡桩或地下连续墙、护坡桩或地下连续墙与锚杆组成的桩墙一锚杆结构、护坡桩或地下连续墙与钢筋混凝土或钢材支撑组成的桩墙一内支撑结构、环形内支撑桩墙结构、土钉与喷射混凝土组成的土钉墙、土钉墙与搅拌桩或旋喷桩组成的复合土钉墙、土钉墙与微型桩组成的复合土钉墙、搅拌桩或旋喷桩形成的水泥土重力挡墙、逆作拱墙、双排护坡桩、钢板桩支护、SMW工法的搅拌桩支护、逆作或半逆作法施工的地下结构支护、各种支护结构基坑内软土加固、土体冻结法等。在实际工程中已采用的单独或组合支护形式目前已不下十几种。
常用的基坑支护结构形式如下表1所示：
表1 常用的基坑支护形式与使用
结构形式
使用条件

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