【基坑圍護中圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支撐內(nèi)力計算3000字（論文）】

基坑圍護中圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支撐內(nèi)力計算目錄TOC\o"1-2"\h\u22595基坑圍護中圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支撐內(nèi)力計算 111097（1）開挖至第一道支撐位置下0.5米； 554335.1圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算流程 6178915.2基坑內(nèi)支撐體系設(shè)計 10250795.3支撐體系內(nèi)力計算 1122704（1）求第一道支撐處支撐反力 1121525（2）sap2000建模 12A.計算參數(shù)在SAP模擬時，還需要將每個工況的土壓力求出。在計算土壓力時，需要將墻底以上的土層進行加權(quán)平均，求出⑦，土層以上各土層的加權(quán)平均重度以及加權(quán)平均內(nèi)摩擦角，進而得出主動土壓力系數(shù)。端頭井以及標(biāo)準(zhǔn)段的各項加權(quán)平均值見表2-33，2-34。表2-33標(biāo)準(zhǔn)段基坑外地下連續(xù)墻底以上各土層情況主動土壓力系數(shù)Ka=tan2（45°-/2）=0.637表2-34端頭井基坑外地下連續(xù)墻底以上各土層情況續(xù)表2-34主動土壓力系數(shù)Ka=tan2（45°-/2）=0.594本次車站設(shè)計中有兩個典型斷面，就需對兩種不同高度的地下連續(xù)墻進行內(nèi)力計算。分別是標(biāo)準(zhǔn)段處連續(xù)墻，東端頭井處連續(xù)墻。地下使用C30混凝土，E=3.Ox104MPa。使用HRB335鋼筋，E=2.Ox105MPa。端頭井與標(biāo)準(zhǔn)段的參數(shù)見表2-35：表2-35各支撐彈簧系數(shù)計基坑開挖面以下，水平彈簧支座和垂直彈簧支座的壓縮彈簧剛度KH、Kv，可按下式計算。（2.12）（2.13）式中：KH、Kv一一分別為水平向和垂直向壓縮彈簧系數(shù)（kN/m）；KH、Kv一一分別為地基土的水平向和垂直向基床系數(shù)（kN/m3，開挖面以下一定深度內(nèi)的水平向基床系數(shù)取為三角形分布，三角形分布區(qū)內(nèi)的水平向基床系數(shù)kH=mz；m為水平向基床系數(shù)沿深度增大的比例系數(shù)；z為影響深度，一般取開挖面以下3~5m，坑底地基土軟弱或受擾動較大時取大值，反之取小值；b，h一一分別為彈簧的水平向和垂直向計算間距，此處均為lm。取z=4。根據(jù)《某地鐵車站巖土工程勘察報告（2007-K-413-3）》，可得各土層的水平向以及垂直向壓縮彈簧系數(shù)見表2-36：表2-36某車站各土層壓縮彈簧系數(shù)層號巖性名稱水平壓縮彈簧剛度垂直壓縮彈簧剛度比例系數(shù)KH（KN/m）Kv（KN/m）M（KN/M4）①填土10000120002500③1粘土20000240005000③2粉質(zhì)粘土16000180004000④粉質(zhì)粘土12000140003000⑤粉質(zhì)粘土10000120002500⑥1粘土26000320006500⑥2粉質(zhì)粘土22000250005500⑦1粉質(zhì)粘土30000360007500B.計算工況在進行支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算時，采用增量法進行計算，增量法圖示見圖2.10第一步第二步第三步第四步圖2.10增量法圖示車站施工工況劃分：A.車站標(biāo)準(zhǔn)段施工共分為8個工況，其中開挖階段分為5個工況：（1）開挖至第一道支撐位置下0.5米；（2）架設(shè)第一道支撐，開挖至第二道支撐位置下0.5米；（3）架設(shè)第二道支撐，開挖至第三道支撐下0.5米；（4）架設(shè)第三道支撐，開挖至第四道支撐下0.5米；（5）架設(shè)第四道支撐，開挖至基坑底。標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)施工階段分為3個工況，分別為：（6）內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成第一層，拆除第三、四道支撐；（7）內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成，拆除第二道支撐；（8）拆除第一道支撐，頂板上覆土回填。B.車站端頭井施工共分為9個工況，其中開挖階段分為6個工況：（1）開挖至第一道支撐位置下0.5米；（2）架設(shè)第一道支撐，開挖至第二道支撐位置下0.5米；（3）架設(shè)第二道支撐，開挖至第三道支撐下0.5米；（4）架設(shè)第三道支撐，開挖至第四道支撐下0.5米；（5）架設(shè)第四道支撐，開挖至第五道支撐下0.5米；端頭井主體結(jié)構(gòu)施工階段分為3個工況，分別為：（6）架設(shè)第五道支撐，開挖至基坑底。內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成，拆除第二道支撐；拆除第一道支撐，頂板上覆土回填。端頭井主體結(jié)構(gòu)施工階段分為3個工況，分別為：（7）內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成第一層，拆除第三、四道支撐；（8）內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成，拆除第二道支撐；（9）拆除第一道支撐，頂板上覆土回填。在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算期間，先進行開挖階段的工況計算。由于工況一是從地面開挖至第一道混凝土支撐以下0.5米處，故需要考慮地面超載的影響。而從工況二開始，土壓力均是從上一道支撐處開始計算，此時最小土壓力為零，每一個工況均是開挖到支撐以下0.5米處，故每一個工況的最大土壓力在開挖面處取得，并且在以下的土體中保持最大土壓力。采用水土合算的方法，取提高的主動土壓力來計算水土壓力，公式如下：5.1圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算流程A.基坑開挖階段標(biāo)準(zhǔn)段圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算本章主要對開挖階段圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進行分析，由于對于主體結(jié)構(gòu)施工階段圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析涉及到主體結(jié)構(gòu)的尺寸擬定等內(nèi)容，所以將在第三章繼續(xù)分析，采用SAP進行內(nèi)力計算，各工況內(nèi)力計算如下：（1）工況1：開挖到第一道撐下0.5米，該工況計算模型和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如圖2.11所示：圖2.11工況1計算模型及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（2）工況2：架設(shè)第一道支撐，開挖至第二道支撐位置下0.5米，該工況計算模型和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如圖2.12所示圖2.12工況2計算模型及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（3）工況3：架設(shè)第二道支撐，開挖至第三道支撐下0.5米，該工況計算模型和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如圖2.13所示：圖2.13工況3計算模型及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（4）工況4：架設(shè)第三道支撐，開挖至第四道支撐下0.5米，該工況計算模型和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如圖2.14所示：圖2.14工況4計算模型及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖（5）工況5：架設(shè)第四道支撐，開挖至基坑底，該工況計算模型和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如圖2.15所示：圖2.15工況5計算模型及圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖綜合以上數(shù)據(jù)，得到標(biāo)準(zhǔn)段開挖階段支護結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力包絡(luò)圖如2.16所示：圖2.16某車站標(biāo)準(zhǔn)段開挖階段圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力包絡(luò)圖分析數(shù)據(jù)可得，標(biāo)準(zhǔn)段最大正剪力出現(xiàn)在工況4，為259.80kN，最大負剪力出現(xiàn)在，工況5，為一378.36kN；開挖面最大彎矩出現(xiàn)在工況5，為682.57kN·迎土面最大彎矩出現(xiàn)在工況5，為278.85kN·m。迎土面最大彎B.基坑開挖階段端頭井內(nèi)力計算：端頭井開挖階段的內(nèi)力計算與標(biāo)準(zhǔn)段方法一樣，共分為6個工況，通過SAP2000進行模擬，最終得到端頭井圍護結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力包絡(luò)圖2.17，所示：圖2.17某車站端頭井開挖階段圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力包絡(luò)圖分析數(shù)據(jù)可得，端頭井最大正剪力出現(xiàn)在工況5，為246.43kN，最大負剪力出現(xiàn)在工況6，為一395.79kN；開挖面最大彎矩出現(xiàn)在工況6，為658.82kN·m，迎土面最大彎矩出現(xiàn)在工況5，為350.15kN·m。綜合以上包絡(luò)圖，得到開挖階段標(biāo)準(zhǔn)段和端頭井的各個極值如下表：表2-38斷面極值5.2基坑內(nèi)支撐體系設(shè)計本工程根據(jù)基坑的開挖深度和主體結(jié)構(gòu)的實際情況主要是連續(xù)墻布置和樓板的設(shè)置情況，設(shè)置有一道鋼筋混凝土支撐，其他均為鋼管支撐，第一道鋼筋混凝土支撐采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)支撐，剛度比較大，適用與各種復(fù)雜基坑形狀，節(jié)點不會產(chǎn)生松動，具有很高的可靠性，支撐型式為水平支撐體系，由圍擦、水平支撐和立柱組成，水平支撐分為對撐和角撐，并且中間留出可以供大型挖土設(shè)備出入的出口通道，此布置使得整個支撐體系整體性好、水平力傳遞可靠，平面剛度增大又滿足施工方便要求，這種對撐、角撐和邊琦架結(jié)合使用，具有很大的剛度，而且能增加挖土面積。第一道鋼筋混凝土支撐體系布置如下簡圖3.1。支撐中心埋深1.46m，圍擦斷面1000mmX800mm，對撐斷面800mmX700mm，斜撐斷面800mmX700mm，標(biāo)準(zhǔn)段鋼筋硅系桿600mmX600mm，端頭井鋼筋硅系桿600mmX600mm。圖3.1支撐體系平面布置簡圖5.3支撐體系內(nèi)力計算sap2000結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算步驟（1）求第一道支撐處支撐反力根據(jù)之前對圍護結(jié)構(gòu)開挖階段的計算，可以得到在第一道鋼筋混凝土支撐處的支撐反力，其支撐反力為圍護墻施加支撐處的剪力突變值。表3-1支撐反力（2）sap2000建模進入sap2000，根據(jù)支撐形式畫出軸網(wǎng)，在截面屬性內(nèi)根據(jù)截面和混凝土性質(zhì)定義截面和材料參數(shù)，在sap2000中生成幾何模型，分別按照基坑實際情況為模型施加約束和