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《围护结构弹性地基梁法的改进研究_1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果围护结构弹性地基梁法的改进研究摘 要 围护结构设计中应用较多的方法是竖向弹性地基梁法(即局部弹簧弹性地基梁法)。本文由通常惯用的方法引出与墙体变位方向有关的全弹簧弹性地基梁法,并结合非线性土压力渐变理论,得出非线性土压力全弹簧的弹性地基梁法。该法与墙体变位方向及大小均有关。通过实例说明了该法的合理性。关键词 弹性地基梁法 围护结构 1 局部弹簧地基梁法局部弹簧地基梁法(简称1法)建立在散粒体极限土压力理论基础上。(1)土压力状态的有限性
2、。土压力有主动土压力、被动土压力与静止土压力种状态,常在其间跳跃性变化(规范中也增加了一种可能,对主动土压力进行增加,如乘以(K0+Ka)Π系数,或对被动土压力进行折减,如乘以(K0+Kp)Π的系数)。(2)土压力具分区性。围护墙迎土侧受主动土压力,开挖面以下围护墙前承受被动土压力。(3)在被动区,部分m弹簧代替被动土压力作用。设计计算简图如图1所示。土压力状态有限,课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提
3、出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果主动区与被动区基本不能转化。当围护结构的某些梁元位移方向与假设反向(通常向坑外)时,往往因为约束土压力仍为主动土压力而约束不足,导致位移过大,造成与实际不符的情况,这种缺点,在空间计算中表现尤为明显。图1 惯用的局部弹簧弹性地基梁法计算简图 全弹簧弹性地基梁法全弹簧的弹性地基梁法(简称法)针对上述问题做了改进,允许墙前、墙后的土压力状态随墙体方向的改变而改变。相对于平衡位置而言,围护墙的水平变形在整个施工过程中,方向常有可能变化(向坑内或向坑外)。比如多道支撑的板式围护,有时加了较大的预加轴力及连续梁的位移连续条件,造成在开挖面以
4、上某些迎土区出现墙体向坑外变形的情况。这时该区应当代以被动土压力。所以,虽然按朗金土压力理论设计,但墙前墙后的土压力也要视实际发生的位移的情况而改变性质。开挖面以下,墙前、墙后都可以同时出现主、被动区,开挖面以上,墙后则可能出现被动区。据此,本文建议采用图所示的设计计算模型,称为全弹簧弹性地基梁法。即在知道围护结构变形趋势以前,在墙前、墙后有土区均设置m土弹簧和可能的主、被动土压力,图中p可为主动土压力也可为被动土压力。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定
5、实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果图 全弹簧弹性地基梁法由于土体是不抗拉的,弹簧作用(实际上代表被动土压力)与主动土压不可兼得,即当弹簧出现拉力时,土抗力比例系数m为0,相应位置作用主动土压;当出现抗压时,则主动土压力为0,采用相应的规范或地区经验规定的m值,以代表被动土压的作用。由弹性地基梁[K+Ks]{s}={F}可知,随着各种工况的进行,对于某一定点,左端弹簧系数[Ks]与右端{F}均在变化,该点上的土压力状态也在变化。这样,显然比1法更好地模拟了实际情况。该方法求解过程:1)假设墙前(向坑内面为墙前)为
6、被动土压力,墙后(向土侧)为主动土压力;2)墙前墙后均设弹簧,墙后初始弹簧的m=0,土压力≠0,而墙前初始弹簧的m≠0,土压力=0,建立刚度方程;3)求解,出现正位移(偏离平衡位置压向临土面为正)时,恢复弹簧系数,并取消相应范围内的主动土压力;出现负位移时,弹簧置0,恢复主动土压力,再次求解;4)重复上述步骤直到均满足要求。由此过程可以看出,地基梁的方程求解已经有一定的自调适功能。本法虽然比局部弹簧地基梁法合理,但对围护结构位移的利用还不够,只是利用位移方向判断土压力的主、被动状态,直接代以极限土压力,还不能利用位移大小来考虑土压力随位移变化的多种中间状态,因而调适能力
7、还是有限的。 非线性土压力全弹簧弹性地基梁法课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果非线性土压力理论基础上的全弹簧弹性地基梁法简称法。法虽然较1法有所改进,但还有不足,原因在于采用固定的土压力极限值及比较固定的m值。实际上,1)土压力状态无穷多。土压在极限主动土压力与被动极限土压力间有无穷多的状态,实际土压力的大小不仅与墙体位移方向有关
