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《圍護結構彈性地基梁法的改進研究_1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、從本學科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果圍護結構彈性地基梁法的改進研究摘 要 圍護結構設計中應用較多的方法是豎向彈性地基梁法(即局部彈簧彈性地基梁法)。本文由通常慣用的方法引出與墻體變位方向有關的全彈簧彈性地基梁法,并結合非線性土壓力漸變理論,得出非線性土壓力全彈簧的彈性地基梁法。該法與墻體變位方向及大小均有關。通過實例說明了該法的合理性。關鍵詞 彈性地基梁法 圍護結構 1 局部彈簧地基梁法局部彈簧地基梁法(簡稱1法)建立在散粒體極限土壓力理論基礎上。(1)土壓力狀態(tài)的有限性
2、。土壓力有主動土壓力、被動土壓力與靜止土壓力種狀態(tài),常在其間跳躍性變化(規(guī)范中也增加了一種可能,對主動土壓力進行增加,如乘以(K0+Ka)Π系數,或對被動土壓力進行折減,如乘以(K0+Kp)Π的系數)。(2)土壓力具分區(qū)性。圍護墻迎土側受主動土壓力,開挖面以下圍護墻前承受被動土壓力。(3)在被動區(qū),部分m彈簧代替被動土壓力作用。設計計算簡圖如圖1所示。土壓力狀態(tài)有限,課題份量和難易程度要恰當，博士生能在二年內作出結果，碩士生能在一年內作出結果，特別是對實驗條件等要有恰當的估計。從本學科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提
3、出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果主動區(qū)與被動區(qū)基本不能轉化。當圍護結構的某些梁元位移方向與假設反向(通常向坑外)時,往往因為約束土壓力仍為主動土壓力而約束不足,導致位移過大,造成與實際不符的情況,這種缺點,在空間計算中表現尤為明顯。圖1 慣用的局部彈簧彈性地基梁法計算簡圖 全彈簧彈性地基梁法全彈簧的彈性地基梁法(簡稱法)針對上述問題做了改進,允許墻前、墻后的土壓力狀態(tài)隨墻體方向的改變而改變。相對于平衡位置而言,圍護墻的水平變形在整個施工過程中,方向常有可能變化(向坑內或向坑外)。比如多道支撐的板式圍護,有時加了較大的預加軸力及連續(xù)梁的位移連續(xù)條件,造成在開挖面以
4、上某些迎土區(qū)出現墻體向坑外變形的情況。這時該區(qū)應當代以被動土壓力。所以,雖然按朗金土壓力理論設計,但墻前墻后的土壓力也要視實際發(fā)生的位移的情況而改變性質。開挖面以下,墻前、墻后都可以同時出現主、被動區(qū),開挖面以上,墻后則可能出現被動區(qū)。據此,本文建議采用圖所示的設計計算模型,稱為全彈簧彈性地基梁法。即在知道圍護結構變形趨勢以前,在墻前、墻后有土區(qū)均設置m土彈簧和可能的主、被動土壓力,圖中p可為主動土壓力也可為被動土壓力。課題份量和難易程度要恰當，博士生能在二年內作出結果，碩士生能在一年內作出結果，特別是對實驗條件等要有恰當的估計。從本學科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定
5、實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果圖 全彈簧彈性地基梁法由于土體是不抗拉的,彈簧作用(實際上代表被動土壓力)與主動土壓不可兼得,即當彈簧出現拉力時,土抗力比例系數m為0,相應位置作用主動土壓;當出現抗壓時,則主動土壓力為0,采用相應的規(guī)范或地區(qū)經驗規(guī)定的m值,以代表被動土壓的作用。由彈性地基梁[K+Ks]{s}={F}可知,隨著各種工況的進行,對于某一定點,左端彈簧系數[Ks]與右端{F}均在變化,該點上的土壓力狀態(tài)也在變化。這樣,顯然比1法更好地模擬了實際情況。該方法求解過程:1)假設墻前(向坑內面為墻前)為
6、被動土壓力,墻后(向土側)為主動土壓力;2)墻前墻后均設彈簧,墻后初始彈簧的m=0,土壓力≠0,而墻前初始彈簧的m≠0,土壓力=0,建立剛度方程;3)求解,出現正位移(偏離平衡位置壓向臨土面為正)時,恢復彈簧系數,并取消相應范圍內的主動土壓力;出現負位移時,彈簧置0,恢復主動土壓力,再次求解;4)重復上述步驟直到均滿足要求。由此過程可以看出,地基梁的方程求解已經有一定的自調適功能。本法雖然比局部彈簧地基梁法合理,但對圍護結構位移的利用還不夠,只是利用位移方向判斷土壓力的主、被動狀態(tài),直接代以極限土壓力,還不能利用位移大小來考慮土壓力隨位移變化的多種中間狀態(tài),因而調適能力
7、還是有限的?！》蔷€性土壓力全彈簧彈性地基梁法課題份量和難易程度要恰當，博士生能在二年內作出結果，碩士生能在一年內作出結果，特別是對實驗條件等要有恰當的估計。從本學科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果非線性土壓力理論基礎上的全彈簧彈性地基梁法簡稱法。法雖然較1法有所改進,但還有不足,原因在于采用固定的土壓力極限值及比較固定的m值。實際上,1)土壓力狀態(tài)無窮多。土壓在極限主動土壓力與被動極限土壓力間有無窮多的狀態(tài),實際土壓力的大小不僅與墻體位移方向有關
