基于大数据的BIM基坑支护结构受力分析方法

本发明涉及bim数据分析领域，尤其涉及一种基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法。

背景技术：

1、使用bim进行大规模建筑设计过程中，需要对建筑基坑进行多方位全角度的受力分析，从而能够在bim设计过程中体现更好的力学效果，由于采集基坑数据后，通过bim设计的基坑在多方位获取相应的力学数据，在海量数据中如何训练更有效的工作数据，并形成稳定的力学结构，如何有效分析立面防水、排水、剪切力，滑坡力以及基坑强度，并且对相应数据进行合理使用，并通过bim进行设计展示，防止施工过程中发生偏差导致的工程延期以及工程造价的异常升高，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，包括如下步骤：

3、s1，对开挖的基坑深度和基坑面积进行测算，计算相应的支护结构预测参数，同时获取土层压力数据和开挖深度相对应的边坡力学数据；

4、s2，根据土层成分计算对应的力学强度数据，并根据力学强度数据判断支护结构的受力范围；

5、s3，根据基坑立面支护结构的受力范围，进行基坑数据采样从而在bim设计过程中提供数据参考。

6、上述技术方案优选的，所述s1包括：

7、s1-1，根据开挖基坑深度埋设相应支护结构，根据三维模型确定分布状态，根据自上而下的受力分析，对横向设置加强筋，即肋梁方向，形成围合格栅；

8、s1-2，设置相邻两个支护结构h间隔距离m，确定基坑深度d，d＝n·h，其中n为设置的支护结构的纵向数量，由于基坑立面并不是垂直地面设置，基坑基底与立面形成斜面，其夹角为θ，斜面支护结构h0长度为h0/cosθ，稳定基土承载力为其中λ为基坑基底土层附着度，b为基坑基底土层含水粘合力，k为基坑基底土层压力系数。

9、上述技术方案优选的，所述s1还包括：

10、s1-3，基坑基底正压力计算：

11、其中，μ为土层摩阻系数，m为基坑立面边坡力，h1为基坑基底土层厚度；通过计算正压力能够得到支护结构需要承载的力学数值，根据土层的计算结果从而设置对应数量的支护结构。

12、上述技术方案优选的，所述s1还包括：

13、s1-4，根据开挖的基坑深度，设置围合格栅时对于基坑立面的肋梁方向形成的应力产生的边坡拉力计算为：

14、进行受力分析求得基坑立面的土层产生的滑坡力和滑坡抗力

15、

16、η为土层的天然重度，ε为土层的水土饱和度，相邻两个支护结构h间隔距离m，hw为基坑立面土层的具有附着力土层平均厚度，ht为基坑立面土层的插入深度；k为土层的刚度，δl′为基坑立面土层设置支护结构位置的土层平均位移增量，δl为基坑立面土层设置支护结构位置的土层相对位移增量，φ为土层的浮重度，其中下标s为设置的不同高程的土层。

17、上述技术方案优选的，所述s2包括：

18、s2-1，通过对基坑土层成分计算，产生的侧应力为

19、s2-2，根据侧应力计算支护结构的预应力，根据预应力确定基坑立面使用的支护结构的截面面积和插入立面的深度；

20、其中计算支护结构的截面面积s，c为安全系数，q为支护结构受压强度值；

21、l为支护结构插入立面的深度，d为支护结构的截面直径，σ为土层的摩擦系数，j为支护结构所在土层的粘聚力。

22、上述技术方案优选的，所述s2包括：

23、s2-3，根据支护结构的截面面积和插入立面的深度，确定支护结构的稳定系数e，根据稳定系数的数值判断基坑立面的稳定性，

24、其中为基坑立面土层的有效重度，为基坑立面的横向应力。

25、上述技术方案优选的，所述s3包括：

26、判断基坑立面的稳定性后，对于开挖的基坑深度和基坑面积依次对基坑设置对应的实际工况的支护结构，通过建立的支护结构形成传递的合力，并对支护结构的位移形变进行细微调节；将响应的受力数据进行实时收集整理，从而对bim设计提供数据支持。

27、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

28、由于建筑基坑是包括楼宇，管道以及大型隧道项目工程的基础，对于有效实现基坑的支护作用，对基坑立面和底面的受力和承载效果都要进行有效测算，从而根据基坑的深度和面积设置相应的支护结构，建立bim设计的基础参数，能够设计仿真符合建筑要求的基坑受力数据，实现安全生产的技术效果，

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s1包括：

3.根据权利要求2所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s1还包括：

4.根据权利要求3所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s1还包括：

5.根据权利要求1所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s2包括：

6.根据权利要求5所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s2包括：

7.根据权利要求1所述的基于大数据的bim基坑支护结构受力分析方法，其特征在于，所述s3包括：

技术总结
本发明提出了一种基于大数据的BIM基坑支护结构受力分析方法，包括如下步骤：S1，对开挖的基坑深度和基坑面积进行测算，计算相应的支护结构预测参数，同时获取土层压力数据和开挖深度相对应的边坡力学数据；S2，根据土层成分计算对应的力学强度数据，并根据力学强度数据判断支护结构的受力范围；S3，根据基坑立面支护结构的受力范围，进行基坑数据采样从而在BIM设计过程中提供数据参考。

技术研发人员：崔猛,熊辉辉,徐斌,夏志凡,张鸿
受保护的技术使用者：南昌工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11