基于响应曲面法的双排桩支护结构优化设计
2022-01-06郭庆华蔡至琛
科技和产业 2021年12期
郭庆华, 蔡至琛, 王 莹
(1.山东省水利工程试验中心有限公司, 济南 250013; 2.水发规划设计有限公司, 济南 250013;3.山东省水利勘测设计院, 济南 250013)
在紧邻既有建/构筑物进行基坑支护,禁止采用排桩+锚杆支护结构时,如果悬臂支护结构难以满足基坑变形控制要求,传统的做法是采用排桩加支撑的支护结构。这种支护结构虽然能满足基坑变形控制要求,但其对基坑施工工期造成较大影响,并且经济性较差。因此,采用双排桩支护结构就成为理想的选择。
由支护桩、冠梁和前后排桩间的连梁组成的空间门式刚架支护结构体系具有较大的侧向刚度,可有效限制基坑变形[1]。其限制基坑变形的影响因素是多方面的,但主要是双排桩的尺寸及桩距、排距等。前期对于双排桩基坑支护的研究主要侧重于计算模型[2-5]、支护参数的研究[6-8]及单指标的结构优化[9-10],对多指标的优化研究相对较少。马郧等[11]采用中勘之星设计软件进行了详细分析,认为双排桩基坑支护结构稳定性及变形受嵌固深度、桩径、桩距、前后桩排距、连梁尺寸、土体性质等多种因素的影响。欧孝夺等[12]通过分析设计参数改变对支护效果的影响,认为双排桩支护结构的最佳排距为4~6倍桩经;增大桩径,桩身位移的减小幅度不大。根据现场条件确定了双排桩支护方案后,就有一个如何选择结构设计变量,如桩径、桩长、嵌固深度、桩距、排距等,在满足变形要求及稳定性的条件下,使得结构材料最省的问题。……
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