桩锚支护结构数值模拟分析

本文以北京市某桩锚支护结构工程为背景，运用大型有限元软件ABAQUS对其进行有限元模拟，探究支护结构的水平位移变化规律与锚杆轴力的分布规律并通过改变锚杆倾角和预应力，讨论其对支护桩水平位移的影响。模拟结果表明：（1）支护结构最大水平位移发生在腰梁至基坑底深度范围内，位移曲线向坑内侧呈现"鼓状"。（2）预应力锚杆的主动支护作用加固了墙后的土体，减小了土体的水平位移，锚杆自由段轴力分布较为均匀，从锚固段起点到终点锚索轴力逐渐减小。（3）施加后一层锚杆会对已施工完成的锚杆产生"卸荷"作用，开挖下一层土体会对已经施工完成的锚杆产生"加荷"作用。（4）考虑到施工的便利与场地范围的要求，建议锚杆倾斜角度取15～20 。（5）增大任何一排锚杆的预应力都可以减小结构的水平位移，且几乎呈线性变化，增大上排锚杆预应力比增大下排锚杆预应力效果更好。