应变软化模型在桩土相互作用中的适用性
钢板桩与软土交互作用的数值模拟研究
钢板桩与软土交互作用的数值模拟研究钢板桩作为一种常用的地基加固技术，被广泛应用于建筑工程中。
在软土地区，由于软土具有较弱的承载能力和较大的沉降性，钢板桩的使用对于提高地基的承载能力和抗沉降性能至关重要。
钢板桩与软土之间的交互作用是关键问题，直接影响其加固效果。
传统的试验方法在研究钢板桩与软土交互作用中起到了重要作用，但试验成本高、周期长、受到实验条件的限制等问题使其在研究中存在一定的局限性。
而数值模拟方法由于具有时间和空间尺度可调、经济高效、结果可视化等优点，成为钢板桩与软土交互作用研究的重要手段。
本篇文章旨在通过数值模拟研究，探究钢板桩与软土之间的交互作用，以期提供一定的理论基础和技术支持。
首先，钢板桩与软土相互作用的数值模拟需要建立合理的计算模型。
在模型中，需要考虑土体的本构模型、钢板桩的材料特性和几何参数等因素。
常用的土体本构模型有弹性模型、粘弹性模型、塑性模型等，根据实际情况选择合适的本构模型，以准确描述土体的力学行为。
同时，钢板桩的几何参数包括长度、宽度、厚度等，需要根据实际工程情况进行合理的选择。
其次，数值模拟研究还需要确定边界条件和加载方式。
边界条件是指模拟计算时给定的限制，常见的边界条件有固定边界、约束边界、周期性边界等。
在钢板桩与软土交互作用的数值模拟中，边界条件的选择对结果的准确性和可靠性有重要影响。
加载方式可分为静态加载和动态加载，根据实际情况选择合适的加载方式。
然后，数值模拟研究需要考虑土体初始状态和加载过程中的应力变化。
土体的初始状态可以通过采集实地资料或现场试验得到，根据具体情况进行输入。
同时，加载过程中的应力变化对于研究钢板桩与软土交互作用起到关键作用，需要对其进行合理的设定和模拟。
在进行数值模拟计算时，需要选择适当的数值计算方法和算法。
常用的数值计算方法有有限元法、边界元法、离散元法等。
根据实际需要和计算资源情况选择合适的数值计算方法，并采用高效的算法提高计算速度和精度。
岩石峰后应变软化特性及工程应用
岩石峰后应变软化特性及工程应用随着地下工程开挖的发展，地下巷道工程的埋深不断加大。
巷道开挖后，其围岩由原来的三向应力状态变为二向应力状态甚至单向应力状态，造成围岩的破坏，此时围岩大多情况下处于峰值强度之后，但是此时的岩体仍具有很高的支护强度。
研究这部分岩体有助于对地下工程进行支护工作，一定程度上减少巷道的支护支出和支护强度，从而提高经济效益。
本文在前人的基础上，提出了岩石峰后的应力应变曲线的新模型。
从强度参数的演化规律出发，确定应变软化参数和强度准则，然后根据强度参数的演化规律，确定强度参数与应变软化参数之间的联系，从而得到岩石峰后的应力-应变曲线。
运用摩尔-库仑强度准则，用轴向塑性主应变p1作为应变软化参数，将其表示成黏聚力c和内摩擦角的函数，最后再转化成轴向主应变的函数，从而给出应力-应变的关系和岩石峰后的变形模量的表达式。
运用上述方法得到的岩石峰后曲线与实验得到数据进行对比，结果表明，两者的变化趋势基本一致，有很好的拟合度，而且随着三轴试验围压的增大，岩石峰后应力-应变曲线逐渐趋向于平缓。
接着运用FLAC3D软件模拟岩石试样假三轴压缩试验，观察模型的塑性状态，随着模型轴向不断的压缩，岩石试样模型的侧面经过一段时间的弹性状态后，开始出现塑性区，并且之后塑性区不断增大，直至试件沿着侧面倾斜方向形成两条交叉的破裂带，至此岩石具有了残余强度。
将本文新建的本构模型与常规摩尔-库伦模型运用到地下巷道的全断面开挖中，对比这两种模型的开挖过程，巷道开挖完成后，竖直方向的塑性区域比水平方向的小。
相对于摩尔-库伦模型，本文所建立的模型在进行FLAC3D模拟时出现的塑性区的面积较大，且新建模型的巷道拱顶沉降和水平收敛的位移值比普通模型大。
但整个巷道开挖完成后，普通模型和新建模型的巷道拱顶沉降和水平收敛的变化趋势趋于一致。
应变软化模型在桩土相互作用中的适用性
应变软化模型在桩土相互作用中的适用性摘要：通过理论分析，建立基坑应变软化模型，对基坑在桩锚支护过程中的变形情况，并将计算结果与实际监测结果进行对比，表明：应变软化模型的结果与实际监测结果大致相同，优于Mohr-Coulomb理想弹塑性模型。
基坑在桩-锚联合支护下，水平位移沿深度方向呈近似直线分布。
关键词：基坑应变软化弹塑性桩锚杆数值模拟1、引言由开挖导致基坑土体应力迅速释放，并产生一定的位移，影响基坑的稳定性，因此，需进行一定支护[1-3]。
桩锚结构作为一种基坑支护结构，自产生以来，在国内外得到广泛应用[4-5]，它能合理利用土体自承能力，发挥桩锚与土体的粘结作用，具有造价低廉、施工迅捷等优点。
目前对于桩锚支护基坑稳定，一般采用简化模型，但由于桩锚结构与土体相互作用过程涉及复杂的力学机理，若采用简化的力学模型分析往往不能反映基坑和桩锚相互作用的实际情况，不能合理地有针对性地进行设计处理，给工程造成一定工程隐患，或者由于过保守的设计，造成工程材料的浪费。
近年来，随着计算机技术和各种数值模拟方法的不断发展，基于数值计算结果的岩土工程设计研究正逐渐显现其强大优势和重要作用，一些学者研究了边坡在锚杆单独支护形式下的稳定性，以及锚杆支护参数的影响；而对于边坡或者基坑在桩锚联合支护情况下，锚杆支护参数对于边坡或者基坑的稳定性的影响还较少研究。
另外，以往数值模拟过程中，土体的强度特征一般采用理想弹塑性Mohr-Coulomb模型进行描述，但一些研究发现岩土体材料发生塑性流动时，其相应的屈服参数将发生变化，采用考虑塑性性状的软化模型更加符合实际情况。
因此，本文以某深基坑为背景，采用应变软化模型分析基坑在桩锚支护过程中的变形破坏情况，以及桩-锚结构的力学响应情况。
2、应变软化模型应变软化模型是Mohr-Coulomb模型的一种特殊形式，二者的差别在于：对于应变软化模型，当单元产生塑性应变后，其相应的屈服参数将发生变化。
桩土软支撑)结构非线性动力相互作用分析
桩土软支撑）结构非线性动力相互作用分析Abstract：Based on the pilesoil soft support model，a simplified interaction finite element analysis model of soil structure was established，and the nonlinear dynamic time history analysis was conducted for this model under different seismic excitations and different conditions of the pilesoil. The result shows that，under certain ground motion and soilfoundation conditions，the nonlinear effect of the upper structure can be greater than fixed base assumption，and pilegroupsoil soft support model also influences the weak layer position on the upper structure. The analysis results and the existing test results are in good agreement. By using structural units to solve complex computational problems in geotechnical engineering，designers can carry out dynamic time history analysis and seismic evaluation for the superstructure quickly，accurately and efficiently.Key words：pilegroupssoil soft support model；soilstructure interaction；nonlinear time history；dynamic response传统抗震设计的刚性地基假定分析不考虑桩土协同作用，但对于现在普遍采用桩基础的高层建筑，尤其在软土地基条件下，由于桩土上部结构体系的相互作用，长周期的地震动放大效应可能会对周期较长的高层建筑产生严重的影响.同时地震动作用下，桩土交界面上发生的脱开再闭合现象，如何快速而较为准确的进行桩土结构动力相互作用分析成为了当前研究的难点和热点.任重翠等采用双向线性弹簧模拟桩土相互作用，并且考虑了结构的二阶效应及材料弹塑性等因素，研究了独柱高架车站考虑桩土相互作用的抗震性能；张亚旭等利用ABAQUS建立了土桩框架结构非线性相互作用的有限元精细模型，采用接触面对法进行桩土界面的模拟，认为桩与桩周土的碰撞可能会导致桩基破坏.本文所建立的平面桩筏高层结构相互作用体系在考虑桩土桩相互作用的基础上，将桩周土分为近域和远域，在近域场提出了软支撑模型，即采用带有滑动元件的非线性弹阻单元来模拟桩土接触界面的非连续变形现象，从而反映了桩土基础的柔性参与以及桩土动力作用.1分析模型1.1整体有限元模型基于桩基结构的复杂性，尤其在涉及桩土接触非线性问题时，若按照岩土实体单元划分，即便是较简单的问题桩土结构体系相互作用的地震反应计算量也是非常大的，因此桩土结构体系模型规模和复杂程度不宜太高，故本文采用如图1所示的二维平面整体有限元模型来模拟桩土剪切型框架（实际上，上部结构可根据需要选择不同体型）的动力特性：框架为二结点梁元，其梁的刚度值远较柱刚度为大，以满足剪切型结构特点；对于桩身同样采用梁单元进行模拟，其范围内的土层采取“人工划分”.桩间土由质量弹簧单元模拟，combin40非线性单元模拟桩周近域土抗力，远域土为串联式弹阻质量单元，且由结构自振分析结果截取得到相应的参考频率阻抗作为桩间土、桩周近、远域土弹簧阻尼单元的输入特性参数.该过程利用通用有限元Ansys软件APDL过程来实现.1.2上、下部动力共同作用基本运动方程依达郎贝尔定理，根据结构以及联系结构与桩基的承台基础发生平动及摇摆反应时的瞬时平衡状态，可列出仅考虑垂直入射地震SH 波且上部结构为纯剪切形结构时上、下部相互作用平衡方程的矩阵形式：2桩土软支撑模型本文桩采用梁单元模拟，质量单元考虑土体的参振特征，引入具有桩桩、桩土、土土、筏土阻抗特性的弹阻单元来描述不同群桩的布置、土层状况因素对体系反应的参与作用，如图2所示.考虑到动力分析时桩周弱化土域的变形非线性行为、桩土界面在大位移条件下的相对滑动和相对分离等非连续现象以及其计算区域的滞回阻尼效应，本文在的基础上给出了一种具有一致质量的双质点耦联弹簧形式的近域非线性文克尔模型，即软支撑弹阻单元，由非线性弹簧、阻尼器以及滑动块组成.该单元组集刚度及质量可表示为：（a）桩土相互作用示意图（b）桩间弹簧质量阻尼单元（c）近域土的非线性弹阻单元（d）线性远域土弹阻模拟3.1时程曲线为了考查上下部动力共同作用中的刚体（运动）相互作用效应，本文通过SFD波输入来反映承台与邻近自由场运动.图3，图4分别为SFD波激励下固基假定、线性相互作用及考虑桩土接触非线性时的结构顶层（A点）、桩头与承台连接点（B点）以及桩身（C点）的位移和加速度时程曲线.从反应结果来看，线性情形下B和C两点的位移反应几乎是重合的；对于桩土间发生了非线性滑移的情形，B和C的位移和加速度峰值较线性情形高出2～3倍，刚体相互作用明显.同时可知：1）由于桩土软支撑对结构动力反应的柔性参与作用，考虑相互作用的体系顶点位移幅值大于固基假定的情形，这与相互作用理论的普遍认识一致；2）非线性与线性位移反应差异不大，说明软支撑弹阻单元非线性对体系的顶点位移反应贡献较小.3.2各层加速度及位移峰值各层的峰值位移均随楼层增大而增大呈剪切型变化（见表1）.对本模型而言，刚性假定情况下位移峰值均小于考虑相互作用分析情况，且非线性分析结果大于线性分析结果.由表1可知，刚性假定情况下各层加速度峰值总体大于考虑相互作用分析情况，但在考虑桩土接触非线性情况时，PAK波作用下出现了加速度峰值大于刚性假定的情况（工况2顶层加速度峰值增大了6.7%）；上部结构各层加速度峰值总体呈现上大下小的“剪切型”趋势，但在SFD波输入的工况1条件下出现了中部小而上部和底部大的“弯剪型”变化.原因可能是在地震作用下，桩土接触面会发生接触分开接触的过程，这影响了结构的振动特性，不同激励及不同工况下土层对地震动可能出现放大效果，但主要还是体现了软支撑的减震作用.3.3层间位移、层间剪力以考虑相互作用结构的内力和变形与固基假定情况的比值K作为分析指标，考察在不同地震作用，不同工况条件下，考虑相互作用线性分析与非线性分析中框架结构的层间位移、剪力的变化情况，结果如图5，图6所示.层间位移K值表现为SFD波作用下非线性分析对工况1影响较大，且非线性结果大于线性结果，Pak波作用下上部结构非线性分析结果略小于线性分析结果；对于工况2条件下，PAK 波作用下非线性分析影响不大，而SFD波输入下部结构非线性结果小于线性分析结果.3.4软支撑模型柔性贡献分析为了进一步反映桩土（软支撑）结构非线性SSI效应对上部结构的柔性贡献，本文还取桩土组合采用R0=0.15 m，Gs1=1 000 kPa的情形作为工况3进行了分析，模态分析得到PGSS体系前3周期与固基周期比值Ti/T （i=1～3）分别为2.564，2.096，1.705，对比上述工况1和工况2的结果可知与文献[9-11]中尚守平等进行的上部结构与地基相对刚度比对土结构体系基频影响试验结论是一致的：基频折减率和上部结构与地基相对刚度比有关，相对刚度比越大基频折减率越大.通过时程分析可知工况3情形下结构顶部在非线性分析、线性分析下最大位移分别为PAK波作用下7.06 cm，6.84 cm；SFD波作用下5.98 cm，6.13 cm.同样结构顶层加速度分别为PAK波作用下2.03 m/s2，2.46 m/s2（0.825∶1.0）；SFD波作用下 1.23 m/s2，1.51 m/s2（0.814∶1.0）.对比工况1，工况2可知下部越软，桩土（软支撑）结构非线性SSI效应对上部结构的柔性贡献越大，符合吕西林等分层土基础高层框架结构相互作用体系振动台模型试验分析结果：土体软化，非线性发展加强，土体传递振动能力减弱，上部结构加速度反应小.4结论通过对考虑桩土接触非线性的桩土（软支撑）框架结构相互作用体系的地震反应分析，得到一些结论：1）利用各种具有软支撑阻抗特征的弹阻单元作为桩桩、桩周土以及土筏基础之间的一种反馈力边界来模拟SSI体系动力反应较岩土实体划分单元计算效率成倍提高；2）考虑桩土结构体系相互作用数值分析的上部结构效应明显不同于固基假定的结果.SFD波作用激励下，非线性情形下刚体相互作用效应显著于线性情形，且在较软土及较小桩径组合工况中，考虑软支撑弹阻效应可改变上部结构的柔弱层部位，使结构各层加速度峰值变化趋势由“剪切型”转为“弯剪型”；3）地震动作用过程中桩与土界面处出现的相对滑移、脱开及闭合等非线性行为，使得藕联系统的振动特性发生了根本的变化，不同的地震波作用，不同的场地条件，结构的反应无一定的规律，系统变化后的频率若和地震波主频接近，则土层对地震动起到放大效果，反之则会起到隔震作用，需要“一对一”的工程验算分析；4）针对桩土高层框架进行的地震动作用分析结果与现有的试验成果有良好的一致性，说明土体软支撑的PGSS体系非线性动力分析方法具有相当的理论和工程实践意义.。
浅析桩基检测中低应变检测法的应用
浅析桩基检测中低应变检测法的应用摘要：低应变检测法作为一种比较高效率的桩基检测手段，极大的提高了桩基检测的效率和准确性，为桩基础的应用和发展做出更大的贡献，因此得到广泛的推广应用。
由于桩基工程属于一项极为复杂的地下隐蔽工程，这就要求检测人员必须规范操作流程，并严格依照该流程来进行实施。
本文就桩基检测中低应变检测法的应用进行探讨，以供参考。
关键词：桩基检测；低应变检测法1.引言步入新世纪，社会经济进入极速发展时代，同时建设项目也不断增多增大。
因此，涉及到工程桩基础施工的基桩质量的检测也凸显重要。
建筑工程中的桩基大多位于地下，因此在进行检测工作时，无法采用比较简便安全、精确可取的方法对其施工质量进行直接的检测。
另外，由于桩基施工过程中容易出现相应的质量问题，一旦桩基施工质量不达标将会影响到整个上部结构的质量与安全。
相对于高应变法、声波透射法以及钻芯检测法等检测方法，低应变检测法的操作步骤较为简单，并且检测数据来较为精确、检测工作的费用也相对较低。
因而，现阶段这一检测方法得到了广泛的应用。
2、低应变检测技术的工作原理在应用低应变检测技术时，我们假定桩身是一个一维的桩，并且桩的长度远远大于其直径，同时待检测的桩是弹性杆件。
该检测技术以一维弹性杆平面应力波的波动理论作为检测技术的基础。
在受到桩顶锤击力的作用之下，桩身将产生一种沿桩身由上向下传播的压缩波。
这一过程中，反射与透射波将会伴随着桩身的施工状况出现明显的波阻抗Z的变化。
同时，波阻抗Z的变化将会影响到反射波的幅值以及相位的大小。
实际检测中，桩身的材料密度ρ以及桩的横截面积A与桩身的波阻抗Z之间存在着较为密切的线性关系，即：Z=ρCA。
通过上述的线性关系式，我们能够判断并解释两个界面之间的差值变化，这也是作为判断桩身质量检测工作的重要依据。
检测过程中，如果某一桩基中的一处存在一个相应的波阻抗变化界面上部的波阻抗为Z1，其对应的上部波阻抗为Z2。
一旦这两者之间的波阻抗处于相等的状态，那么就可以说明该桩截面是没有存在缺陷问题的。
低应变法和高应变法在桩基检测中的结合运用及实例分析
低应变法和高应变法在桩基检测中的结合运用及实例分析摘要：随着我国社会经济的进步与发展，城市化进程的加快使我国建筑工程大量增加，在建筑行业中大量使用桩基础，并且得到了较好的应用。
基于此，本文以低应变法和高应变法作为研究对象，通过当前建筑工程中桩基检测中存在的问题进行分析，分别从低应变法和高应变法两方面详细阐述各自的实际概况和基本使用步骤，并结合实例分析低应变法和高应变法在桩基检测中的运用分析，从而保障工程的质量，提高工程施工的效率。
关键词；低应变法；高应变法；桩基检测引言建筑工程施工中，桩基作为建筑结构物中重要的组成部分，起到承重的作用，桩基质量的好与坏会直接关系到建筑结构物使用的时间与安全性能，桩基在建筑工程中是一项比较隐蔽的工程，经常受到水文或者地质情况的影响，因此，结合实际情况分析，采用低应变法和高应变法进行桩基检测，根据检测的结果采取积极的解决措施，从而保证建筑工程施工安全。
1.建筑工程中桩基检测存在的问题研究当前建筑工程施工中，桩基工程检测工作存在以下几点问题：（1）建筑桩基工程质量检测报告不够规范，呈现的内容不够详细，报告形式不符合国家的要求，因为建筑工程的桩基检测报告会反映出很多与工程实际有关的信息，关系到桩基的质量与建筑的实际安全情况。
部分质检人员在编写桩基检测报告时只为了走形式，报告较为简单，数据的准确性无法保证，导致相关质检部门无法根据桩基质检报告的结果，对该工程的桩基检测情况进行科学评估。
（2）桩基工程质量检测市场运行机制存在问题，运行系统不够标准，我国近些年来颁布了多个质检测量规范标准，但是依旧有不具备检测能力的企业和单位由于利益的原因，没有根据国家的标准进行桩基检测，导致工程完成桩基步骤后却存在安全隐患。
（3）相关质检人员的专业水平和素质比较低，我国地大物博，各个地区之间有着不同的水文与地质情况，建筑工程施工中，桩基工程的技术和工艺较为复杂，因此桩基检测就必须要有较高的检测水平，但是部分质检人员不具备扎实的理论经验基础，也没有足够的桩基检测水平，质检过程中只是敷衍了事，桩基检测的质量无法保证，从而影响工程的实际施工质量[1]。
考虑软化效应的桩侧非线性荷载传递模型
考虑软化效应的桩侧非线性荷载传递模型周恒【摘要】Based on the existing load transfer model,the paper points out the simplified non-linear load transfer model of the single pile,intro-duces the model,adopts the matrix displacement method to program,calculates the site pile trials,and indicates the better consistency can be found in the comparison of the calculation result and site observatory data.%在现有荷载传递模型的基础上，提出了单桩简化的非线性荷载传递模型，并介绍了该模型的特点，采用矩阵位移法进行程序编写，计算了某工程现场试桩试验，将计算结果和现场观测数据进行对比，发现能够较好的吻合。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)009【总页数】2页(P79-80)【关键词】桩基础;荷载传递模型;承载力;位移【作者】周恒【作者单位】同济大学，上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU473.1单桩竖向极限承载力和沉降的确定是桩基础设计的重要内容。
荷载传递法计算过程相对简便，能较好的反映桩土间的非线性关系和适应复杂地层的特点，更易于被工程界所接受。
荷载传递法能否成功的关键在于传递函数的确定和模型求解。
国内外学者也已经围绕传递函数展开了丰富的研究工作，提出了一系列荷载传递函数模型，比如多折线函数、双曲线函数、抛物线函数、指数函数等。
为了考虑应力应变的非线性关系，桩侧和桩端的荷载传递函数常常被认为是双曲线关系［1］，并且在部分情况下与实际的吻合程度也很好，但是在现场试验中桩侧摩阻力的发挥经常出现软化效应［2］。
低应变法在模型桩(尼龙棒)中的应用
低应变法在模型桩（尼龙棒）中的应用摘要：通过低应变法在模型桩（尼龙棒）中的应用，介绍低应变法一维线弹性杆的基本原理，并结合实测模型桩（尼龙棒）的曲线分析，进一步证实低应变法在实际工程检测应用中的重要性，为真实、准确、可靠的反映桩基工程质量提供有力依据。
关键词：低应变法，模型桩（尼龙棒），桩身完整性，工程应用。
1引言随着城市化步伐加快，各行业人才涌入城市工作与生活，伴随而来的居住问题渐渐显现，而城市土地资源有限，高楼林立成为城市独特风景线。
鉴于苏南地区的地质情况和高层建筑的普及程度，桩基工程应用的非常普通，且体量越来越大，因而桩基工程的质量问题尤为重要，影响整栋建筑物的安全性，且桩基工程属于”隐蔽工程”，一旦发生质量问题将无法修复，会危及生命和财产安全，所以桩基工程检测技术成为了工程建设领域中的一个重要环节，而低应变法就是其中的一项重要检测技术。
低应变法原理可靠、操作简便，具有桩基工程普查的功能，为真实、准确、可靠的反映桩基工程质量提供了有力证据。
2低应变法的基本概念和适用范围（1）低应变法基本概念采用低能量瞬态或稳态方式在桩顶部激振，实测桩顶部的速度时程曲线，通过波动理论的时域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法称为低应变法。
（2）低应变法适用范围低应变法适用于检测混凝土桩的桩身缺陷程度及其位置，判定桩身完整性类别。
不适用于薄壁钢管桩、大直径现浇薄壁混凝土管桩和H型钢桩。
3 低应变法的检测依据现行有效的低应变法检测依据为《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）4低应变法基本原理（1）低应变法的理论依据建立在一维线弹性杆件模型基础上，通过一维波动理论分析来判定桩身完整性，因此受检对象必需要满足以下几个必要条件：桩身横截面宜基本规则；桩身材料介质均匀且连续；应力波在桩身中传播时平截面假设成立；瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比不宜小于10。
由一维波动理论可知，桩身阻抗与桩身横向截面积、材料密度和弹性模量有关，其基本公式如下：Z=EA/ c=ρcA公式中各项参数含义：Z—桩的广义波阻抗（N.s/m）；A—桩的横向截面积（m2）；c—桩的声波波速（m/s）；E—桩的弹性模量（N /m2）；（2）低应变法用于放在空气中的自由杆件时，不需要考虑桩周的相应约束VT=VI[2A1/（A1+A2）]VR=-VI[（A2-A1）/（A1+A2）]当桩身截面基本均匀，截面没有发生变化时：A1=A2，Z1=Z2，此时VT=VI、VR=0；桩身不产生反射波，入射波以不变的速度和方向向下传播。
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应变软化模型在桩土相互作用中的适用性摘要：通过理论分析，建立基坑应变软化模型，对基坑在桩锚支护过程中的变形情况，并将计算结果与实际监测结果进行对比，表明：应变软化模型的结果与实际监测结果大致相同，优于
mohr-coulomb理想弹塑性模型。
基坑在桩-锚联合支护下，水平位移沿深度方向呈近似直线分布。
关键词：基坑应变软化弹塑性桩锚杆数值模拟
1、引言
由开挖导致基坑土体应力迅速释放，并产生一定的位移，影响基坑的稳定性，因此，需进行一定支护[1-3]。
桩锚结构作为一种基坑支护结构，自产生以来，在国内外得到广泛应用[4-5]，它能合理利用土体自承能力，发挥桩锚与土体的粘结作用，具有造价低廉、施工迅捷等优点。
目前对于桩锚支护基坑稳定，一般采用简化模型，但由于桩锚结构与土体相互作用过程涉及复杂的力学机理，若采用简化的力学模型分析往往不能反映基坑和桩锚相互作用的
实际情况，不能合理地有针对性地进行设计处理，给工程造成一定工程隐患，或者由于过保守的设计，造成工程材料的浪费。
近年来，随着计算机技术和各种数值模拟方法的不断发展，基于数值计算结果的岩土工程设计研究正逐渐显现其强大优势和重要作用，一些学者研究了边坡在锚杆单独支护形式下的稳定性，以及锚杆支护参数的影响；而对于边坡或者基坑在桩锚联合支护情况下，锚杆支护参数对于边坡或者基坑的稳定性的影响还较少研究。
另外，以往数值
模拟过程中，土体的强度特征一般采用理想弹塑性mohr-coulomb
模型进行描述，但一些研究发现岩土体材料发生塑性流动时，其相应的屈服参数将发生变化，采用考虑塑性性状的软化模型更加符合实际情况。
因此，本文以某深基坑为背景，采用应变软化模型分析基坑在桩锚支护过程中的变形破坏情况，以及桩-锚结构的力学响应情况。
2、应变软化模型
应变软化模型是mohr-coulomb模型的一种特殊形式，二者的差别在于：对于应变软化模型，当单元产生塑性应变后，其相应的屈服参数将发生变化。
在每个计算时步内，采用增量硬化参数校验单元总的塑性剪应变和拉伸应变，然后调解相应的模型参数使之与自定义方程一致。
采用隐函数和表征材料的剪切和拉伸塑性流动规律，其中函数对应非关联流动法则，其形式为：
3、计算分析
利用flac3d建立基坑模型，如图1所示，其中，基坑深10m，分5步竖直开挖，每步2m；模型整体长60m，高30m，宽度取2m，如图1所示，采用桩-锚联合支护方式对基坑进行支护。
为了真实地模拟基坑的开挖变形过程，将计算过程分为以下2步：1、在模型中施加土体重力，计算土体在重力作用下的应力应变情况；2、清除第1步产生的位移，进行开挖模型，同时根据工况添加锚杆和桩单元，以模拟基坑开挖过程中的应力应变情况。
土体计算参数为：
容重19.0kn/m3，弹性模量20.0mpa，泊松比0.3，粘结力50.0kpa，内摩擦角22.0°。
根据土的性质、固结情况等，土体可以呈现应变软化或者应变硬化，需要根据具体情况选择不同的模型，但对于黏土、结构性黏土、紧密砂土等主要呈现受力屈服后强度软化的特性[1]，计算参数见表1。
采用位移情况表征坑壁的稳定情况，图2显示基坑每步开挖完毕后坑壁的水平位移与实际监测结果的对比，即位移的静态情况。
通过现场监测得到相应监测点位移，并连成曲线如图2，可见，基坑开挖完毕后的现场实际监测位移值，与本文数值计算得到的位移值趋势一致，差别较小，从而说明了本文模拟的正确性；并且应变软化模型得到的结果比mohr-coulomb理想弹塑性模型得到的结果更加接近实际监测结果，说明了应变软化模型的优越性。
另外，从图中还可看出，基坑在桩-锚联合支护下，水平位移沿深度方向呈近似直线分布，最大位移发生在基坑底部。
随着基坑开挖深度的增加，相应坑壁的水平位移也逐渐增大。
4、结语
现场实际监测位移值与本文应变软化数值计算模型得到的位移值趋势一致，差别较小，验证了模拟的正确性，并且优于
mohr-coulomb理想弹塑性模型。
基坑在桩-锚联合支护下，水平位移沿深度方向呈近似直线分布。
侧壁水平位移在开挖过程中，各测点的位移逐渐增大。
参考文献
[1]卢敦华，王星华.基于应变软化模型的深基坑土钉加固分析[j].解放军理工大学学报，2009，10（1）：61-66.
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