基坑支護(hù)軟件開發(fā)主要原理及依據(jù)

1、基坑支護(hù)軟件開發(fā)主要原理及依據(jù)2 中國建筑科學(xué)研究院PKPM軟件所34l在二維分析中，支護(hù)體系被人為地拆成水平面分析（內(nèi)支撐）和豎直面分析（樁、墻），只能作到點上的位移協(xié)調(diào)；l基坑支護(hù)體系本質(zhì)上是一空間結(jié)構(gòu)，三維分析具備理論上的先進(jìn)性，可實現(xiàn)真正的位移協(xié)調(diào)； l得到更符合實際的內(nèi)力和位移計算結(jié)果，真正反映支護(hù)體系的空間效應(yīng)；l構(gòu)件計算更合理，可以節(jié)省工程造價。5l結(jié)構(gòu)：樁、地下連續(xù)墻，鋼筋砼或鋼支撐梁，錨桿，鋼或砼支撐立柱形成的空間體系。l荷載：土、水壓力，地面附加荷載。l約束：被動區(qū)土體。彈性支點法基本計算模型 計算簡圖6l土壓力：粘性土由于透水性差，一般水土合算；而無粘性土由于透水性好，一

2、般水土分算。合算與分算的差別演示見黑板。l附加荷載：無限寬度均布荷載按荷載大小*Kai傳遞（可以理解為增加等效的土層 ）；有限寬度局部荷載按應(yīng)力45度擴(kuò)散方法處理，但與上海規(guī)范、浙江規(guī)范、福建規(guī)范有差別。l三種水壓力：靜止水壓力，滲流水壓力1、滲流水壓力2(上海規(guī)范特有)，見黑板。qh 07l常用的有“m”法，“K”法，“C”法，本質(zhì)上是假定被動區(qū)土體彈性約束的剛度曲線不同l l“m“法基床系數(shù)圖 “K”法基床系數(shù)圖 “C”法基床系數(shù)圖l C=mH C=K C=c*sqrt(H)l圖中H為從開挖面算起的深度。8l采用彈性支點法，即m法；l三維計算核心模塊已在PKPM的高層建筑結(jié)構(gòu)計算中廣泛運用

3、并通過驗證；l模擬支護(hù)結(jié)構(gòu)實際施工過程的分步開挖和分步加撐和支撐拆除；l在下一步開挖中考慮上一步所加支點的已有變形，從而得到符合實際的支點力；l計算結(jié)果可靠合理，前后處理完全圖形化。9l土壓力模型 朗肯土壓力 規(guī)程土壓力(要知道兩者的差別)l土抗力模型 m法 k法l土的特殊性質(zhì)，如軟土的流變性（長期作用時，結(jié)構(gòu)會相應(yīng)的變形，內(nèi)力也相應(yīng)發(fā)生改變）1011l前處理 劃分節(jié)點和單元，計算單元上的荷載，歸并截面的幾何類型和材料類型，計算單元上的約束信息，形成PMSAP數(shù)據(jù)文件；l計算 調(diào)用PKPM成熟的三維計算模塊PMSAP； l后處理 形成各桿件的內(nèi)力、位移圖 樁、墻、鋼砼構(gòu)件的配筋計算等12lPK

4、PM基坑支護(hù)軟件是真三維分析，三維分析模塊的正確性已經(jīng)被多項結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計所驗證，而國內(nèi)其它主流軟件的三維分析是擬三維，6個空間位移中只計算出了Ux,Uy, ，不能反映內(nèi)支撐體系出平面外的穩(wěn)定問題，如下圖所示：z13lPKPM在圖形平臺和三維建模、顯示方面有自己的特點，既直觀形象，又全面方便，可以最大限度地節(jié)省用戶在三維分析方面的投資。14151617第 1道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖18第 2道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖19第 3道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖20排樁和三道支撐梁的配筋圖212223地連墻最大內(nèi)力、水平位移圖24地連墻水平等效梁的內(nèi)力、位移圖25第 1道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖26第 2道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖27第 3道內(nèi)支撐彎矩剪力軸力位移圖28某槽段地下連續(xù)墻配筋圖示例2930 武貴中中國建筑科學(xué)研究院PKPM軟件所313233343536373839404142式中Kpc為樁墻的剛度，Ksa為內(nèi)支撐和錨桿的剛度， F為作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的外荷載。U為待求的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移, U0為加支錨時，樁墻在支錨位置處的已有位移。43 4445464748l對沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面和矩形截面的排樁和地下連續(xù)墻，其正截面受彎承載力按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。 l非均勻配筋的