非平衡荷载作用下桩(墙)撑式支护结构变形及受力机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51878276
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Retaining structure with interior bracing have a great adaptability in foundation pit engineering of various geological conditions, especially in soft soil. With the rapid development of underground construction and increasingly harsh conditions of deep excavation, foundation pits under asymmetric loads is becoming more common. Based on theoretical analysis, numerical analysis and model test, we study the deformation and stress mechanism of retaining structure with interior bracing under asymmetric loads. Considered that the theoretical research lags behind engineering practices and no standards can be referenced, the following research would be carried out: (1)the non-limit earth pressure pattern considering relative displacement between soils and retaining structure under asymmetric loads would be put forward; (2) by applying the non-limit earth pressure to the retaining structure, the deformation and stress mechanism of retaining structure with interior bracing under asymmetric loads would be uncovered; (3)based on the research result above, the designing method of retaining structure with interior bracing under asymmetric loads is proposed and designing software would be developed. It is anticipated that the findings of this project will guide the design of retaining structure with interior bracing under asymmetric loads in practical engineering, as well as perfect and normalize the standard in force named Technical Specification for Building Foundation excavation Engineering JGJ120-2012 and fill in gaps in theory.
桩(墙)撑式支护结构适用于各种地质条件下的基坑工程,尤其在软弱土中更是能发挥其优越性。基于我国城市地下建设快速发展及场地使用限制愈加严苛,非平衡荷载作用下的基坑愈发常见的现状,采用理论分析、数值模拟、试验方法相结合的研究手段,研究非平衡荷载下桩(墙)撑式支护结构的变形及受力机理。针对这方面的理论研究滞后于工程实践,没有明确的相关规范标准的现状,本项目开展以下三方面研究:(1)建立非平衡荷载作用下考虑支护结构侧向位移的非极限土压力模型;(2)基于支护结构所受的非极限土压力,揭示非平衡荷载下桩(墙)撑式支护结构受力变形机理;(3)在上述研究成果的基础上,建立非平衡荷载下桩(墙)撑式支护结构的设计方法并开发计算软件。研究成果可以在工程中指导非平衡荷载下桩(墙)撑式支护结构设计,对完善我国现行基坑设计规范《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》与填补理论空白有重要的意义。

结项摘要

工程建设规模的日益增大以及建设用地的日益紧张,使得深基坑工程面临的荷载条件越发复杂,基坑围护结构受土方非对称开挖或两侧不平衡堆载的非平衡受荷情况时有发生,如何确保非平衡荷载作用下的基坑围护结构既安全又经济成为紧迫而重要的研究课题。本项目首先通过模型试验与数值模拟,系统揭示了非平衡荷载作用下内撑式围护结构的受力变形机理;基于库伦土压力理论,建立了可用于非平衡荷载的考虑支护结构变形及变位模式的非极限土压力理论;在此基础上,提出了基于变形控制的非平衡荷载基坑围护结构桩(墙)设计解析解;并进一步建立了基于变形控制的非平衡荷载基坑开挖引起的坑外地表沉降显式解。研究结果表明,非平衡荷载作用下,荷载大侧将会对荷载小侧形成围护结构顶部的“推回位移”,减小荷载小侧的桩(墙)长能够有效利用“推回位移”,围护结构上土压力的大小与其变形以及变位模式密切相关,土体极限位移不仅与土体类型、墙高和变位模式有关,在转动变位模式下还与转动变位参数相关;经典等值梁法由于采用了极限状态土压力理论,计算得到的支护结构插入比偏于不安全,且不安全程度在土体内摩擦角较小的情况下更为严重,在非平衡荷载情况下,荷载大侧对整体支护结构的受力起主导作用,荷载小侧支护结构的插入比将对基坑非平衡荷载更为敏感,与传统的仅按荷载大侧单边设计的方式相比,采用本项目提出的设计计算方法可减小荷载小侧插入比约0.1~1.0,可以在控制变形的同时有效节约工程成本。研究成果可以为非平衡荷载下桩(墙)撑式支护结构设计与施工,以及完善我国现行基坑设计规范《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》提供理论基础,具有较强的科学意义与工程应用价值。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(1)
科研奖励数量(3)
会议论文数量(0)
专利数量(9)
Numerical and theoretical research on stress distribution in the loosening zone of the trapdoor problem
活板门问题松动区应力分布的数值与理论研究
  • DOI:
    10.1002/nag.2906
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Liang Luju;Xu Changjie
  • 通讯作者:
    Xu Changjie
基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究
  • DOI:
    10.11835/j.issn.2096-6717.2019.167
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    土木与环境工程学报(中英文)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谈亦帆;言建标;熊伟;蒋亚龙;徐长节
  • 通讯作者:
    徐长节
Research on the spatial effect of foundation pit under asymmetric loads
非对称荷载作用下基坑空间效应研究
  • DOI:
    10.3389/fmats.2022.976696
  • 发表时间:
    2022-09
  • 期刊:
    Frontiers in Materials
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Changjie Xu;Zhaorui Lin;Yalong Jiang;Yufeng Shi;Xiaozhen Fan;Zheng Xiong;Yangfeng Liu
  • 通讯作者:
    Yangfeng Liu
不同荷载距离下内撑式不平衡基坑受力变形分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    兰州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙志浩;张兴周;葛佳佳;徐长节;孔跃跃;范晓真
  • 通讯作者:
    范晓真
非对称荷载下内撑式基坑受力变形分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    科学技术与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙志浩;雷菲菲;薛文静;范润东;侯世磊;梁禄钜;徐长节
  • 通讯作者:
    徐长节

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    --
  • 作者:
    谭勇;蒋维真;罗文娟;陆烨;徐长节
  • 通讯作者:
    徐长节
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    徐长节
循环球应力对饱和软粘土动应变发展规律的影响及其作用机制
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谷川;王军;蔡袁强;徐长节
  • 通讯作者:
    徐长节
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    陈莘莘;徐长节;童谷生;魏星
  • 通讯作者:
    魏星

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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