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锚杆与支撑计算方法-《基础工程学》

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:锚杆和内支撑对挡土构件的作用可以采用下式计算:式中:Fh——挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力;kR——计算宽度内弹性支点刚度系数;vR——挡土构件在支点处的水平位移值;vR0——支点设置时的初始水平位移值;Ph——挡土构件计算宽度内的法向预加力,当不施加预应力时,该值为0,否则按如下计算。锚杆腰梁或冠梁的挠度不可忽略不计时,尚应考虑其挠度对弹性支点刚度系数的影响。

锚杆与支撑计算方法-《基础工程学》

锚杆和内支撑对挡土构件的作用可以采用下式计算:

式中:Fh——挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力(kN);

kR——计算宽度内弹性支点刚度系数(kN/m);

vR——挡土构件在支点处的水平位移值(m);

vR0——支点设置时的初始水平位移值(m);

Ph——挡土构件计算宽度内的法向预加力(kN),当不施加预应力时,该值为0,否则按如下计算。

采用锚杆或竖向斜撑时:

采用水平对撑时:

式中:P——锚杆的预加轴向拉力值或支撑的预加轴向压力值(kN);

α——锚杆倾角或支撑仰角(°);

ba——结构计算宽度(m);

s——锚杆或支撑的水平间距(m)。

一般控制锚杆的预加轴向拉力P为计算的轴向拉力标准值Nk的0.75~0.9倍,而支撑预加力为标准值的0.5~0.8倍。

计算中,确定支挡的刚度系数kR是一难点,与支撑类型、结构及材料特性等有关。

当采用十字交叉对撑形式的钢筋混凝土支撑或钢支撑(图5-47),当支撑腰梁或冠梁的挠度可忽略不计时,可按下式确定计算宽度内弹性支点刚度系数:

图5-47 十字交叉对撑结构

式中:E——支撑材料的弹性模量(kN/m2);

A——支撑的截面面积(m2);(www.xing528.com)

l0——受压支撑构件的长度(m);

αR——支撑松弛系数。对混凝土支撑和预加轴向压力的钢支撑,取αR=0.0,对不预加支撑轴向压力的钢支撑,取αR=0.8~1.0;

λ——支撑不动点调整系数。

支撑计算长度应该等于受压支撑构件长度l0的0.5倍,即当支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件相近,且分层对称开挖时,取λ=0.5;支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件或开挖时间有差异时,对土压力较大或先开挖的一侧,取λ=0.5~1.0,且差异大时取大值,反之取小值;对土压力较小或后开挖的一侧,取1-λ;当基坑一侧取λ=1.0时,基坑另一侧应按固定支座考虑;对竖向斜撑构件,取λ=1.0。

对于锚拉式结构,kR宜通过锚杆拉拔试验来确定,取设计轴向拉力标准值至锚杆施工时锁定值段锚杆拉拔循环加荷或逐级加荷试验曲线(Q-s)斜率。计算公式如下:

式中:Q1、Q2——分别为锚杆锁定值和锚杆轴向拉力标准值(kN);

s1、s2——对应Q1、Q2时的锚头位移(m);

ba——结构计算宽度(m);

s——锚杆的水平间距(m)。

在缺少试验数据时,锚杆作为弹性支点的刚度系数可按下式计算:

式中:Es、Ec——锚杆杆体和锚杆杆体与注浆固结体的复合弹性模量(kN/m2);

Ap、A——杆体和注浆固结体的截面面积(m2);

l——锚杆长度(m);

lf——锚杆自由段的长度(m);

Em——注浆固结体的弹性模量(kN/m2)。

锚杆腰梁或冠梁的挠度不可忽略不计时,尚应考虑其挠度对弹性支点刚度系数的影响。

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