案例15：内支撑板桩墙的稳定性

本案例主要讨论的是板桩墙，如图15.1所示。土体采用的是软件默认的「松散砂土」（Mohr-Coulomb材料，摩擦角为30°）。板桩墙由一个端点固定锚杆所支撑，等同于一维条形元素，通过特性工具栏中的端点固定锚杆工具来指定。端点固定锚杆的材料采用连接件的材料类型，在本案例中，采用默认的连接件C1000的材料参数（屈服力n₀ = 1000 kN/m）。

图15.1 内支撑板桩墙（选中的上部支护（端点固定锚杆）性能见右边窗口）

板桩墙采用钢板桩材料库中的AZ25梁进行模拟（如图15.2所示），屈服弯矩为775.71 kNm/m，墙-土界面强度折减系数r = 0.67 [界面摩擦角φ_i= arctan(0.67×tanφ) = 21.1°]。

图15.2 板桩材料库中选择AZ25梁

本案例采用强度折减法进行分析，先对实体进行强度折减分析，在对结构进行强度折减分析。对于结构分析，墙体和结构的强度都进行了折减（详见之前的案例），上限和下限计算采用的网格单元为2000个，自适应迭代次数为3次。分析的结果是：

                                       (15.1)

在之前的案例中，结构强度折减法对结构稳定性的评估更好。两种方法得到的安全系数的差异也体现在相应的破坏模式中，如图15.3所示。对于实体，意味着形成一个单一的屈服点，而对于结构体则产生了一个相当不同的破坏模式，会形成两个屈服点。由弯矩分布可以得出：在实体的情况下，最大弯矩约775 kNm/m，对应于充分发挥了墙体的强度；相反，在结构的情况下，破坏时的弯矩约241 kNm/m，强度折减系数约3.15，墙体处于屈服点（775/3.15 ≃ 241）。

图15.3 破坏模式和弯矩分布（上限解）