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近年来我国城市不断发展,对地铁和高层建筑的需求与日俱增。随着地铁周边越来越多的高层建筑的出现,地铁隧道和桩基础之间的联系越来越大。如果承载桩基对临近的地铁隧道影响过大,会导致隧道出现开裂、渗水等问题,势必会威胁到地铁的安全运营。因此关于承载桩基对地铁隧道的影响方面的研究成为工程界所关心的热点。地铁周边的桩基在上部荷载的作用下会对隧道结构稳定性产生一定的影响。本文以研究桩基承载过程对临近既有地铁隧道的影响为目标。利用大型有限元软件Abaqus进行数值模拟,分析桩基承载过程对隧道受力、变形方面的影响,并借助长安大学60gt离心模型试验系统,构造与实际情况相符的桩-土-隧模型,采用多种应力位移监测元件,监测在不同的工况下隧道的变形、弯矩和隧周土压力等的分布方式和变化规律,取得以下研究成果:(1)为提高工作效率,本文提出了一种基于BIM技术的有限元模型构建新方法。该方法通过在Revit软件中完成模型的构建,并借助RevitAPI对软件进行二次开发,编制出Revit软件与大型有限元软件Abaqus的程序接口,实现了BIM模型向有限元模型的转换,为BIM模型的结构计算进行前期准备工作。(2)利用Abaqus有限元分析软件,对单桩承载作用下桩周土体位移、隧道变形、隧道弯矩和应力等情况进行三维有限元分析;在单桩工况下分析桩长、桩隧间距、上部荷载、布桩方式和隧道衬砌刚度等设计参数对隧道的影响规律;并对桩-土-隧的相互作用进行分析。(3)利用Abaqus有限元分析软件,模拟群桩在荷载作用下对隧道的影响;在群桩工况下分析桩间距、群桩规模等因素对隧道的影响;分析二维平面应变有限元分析在该模拟中的适用性;针对桩基承载对隧道的影响提出了一些隧道保护措施,并对其中设置隔离桩的保护效果进行分析,对隔离桩的设计提出一些合理化建议。(4)借助长安大学60gt离心模型试验系统,进行室内离心模型试验,进一步分析在各工况下隧道的变形、弯矩和隧周土压力的变化,分析桩长、桩隧间距、上部荷载等因素对隧道的影响,并与有限元软件的分析结果相互验证。通过有限元计算并结合离心模型试验对桩基承载过程对临近地铁隧道的影响进行了一系列分析,并对隧道的保护措施进行研究,可为地铁隧道周边桩基的前期设计以及后期的地铁运营提出一些合理化建议。