摘要： 定的水平力(水平支撐的計(jì)算方法)一、水平支撐系統(tǒng)計(jì)算方法水平支撐體系的計(jì)算可分為土壓力水平力作用下的水平支撐計(jì)算和垂直力作用下的水平支撐計(jì)算。目前的計(jì)算手段可以實(shí)現(xiàn)用空模型對(duì)圍護(hù)、...

定的水平力(水平支撐的計(jì)算方法)

一、水平支撐系統(tǒng)計(jì)算方法

水平支撐體系的計(jì)算可分為土壓力水平力作用下的水平支撐計(jì)算和垂直力作用下的水平支撐計(jì)算。目前的計(jì)算手段可以實(shí)現(xiàn)用空模型對(duì)圍護(hù)、內(nèi)撐、立柱作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。根據(jù)靜力計(jì)算結(jié)果可以直接確定支撐構(gòu)件的內(nèi)力和變形，但空模型在實(shí)際應(yīng)用中存在一些不足。因此，現(xiàn)階段大部分內(nèi)支撐體系都是采用相對(duì)簡(jiǎn)單的平面計(jì)算模型進(jìn)行分析。當(dāng)采用平面計(jì)算模型進(jìn)行分析時(shí)，水平支撐計(jì)算應(yīng)分別在水平力和垂直力的作用下進(jìn)行，下面進(jìn)行說明。

1.水平力作用下水平支撐的計(jì)算方法

1)支撐平面的有限元計(jì)算方法

一般情況下，水平支撐體系平面內(nèi)內(nèi)力和變形的計(jì)算方法是將支撐結(jié)構(gòu)從整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)體系中切掉。此時(shí)，內(nèi)部支撐(包括檁條和支撐桿)形成一個(gè)自平衡的封閉系統(tǒng)。該體系在土壓力作用下的力學(xué)特性可用桿系有限元法計(jì)算分析。為了限制整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛 *** 移，必須對(duì)周圍檁條施加適當(dāng)?shù)募s束。一般可以認(rèn)為是將不相交于一點(diǎn)的三條約束鏈?zhǔn)┘拥浇Y(jié)構(gòu)上，形成靜定約束結(jié)構(gòu)。此時(shí)約束鏈不產(chǎn)生反作用力，可以保證分析結(jié)果與不加約束鏈時(shí)一致。

內(nèi)部支撐平面模型和約束條件確定后，用平面豎向彈性地基梁法(如圖16-16)或平面連續(xù)介質(zhì)有限元法得到的彈性支撐的反力作用在平面桿系結(jié)構(gòu)上，利用空桿系有限元法可以得到土壓力作用下各支撐桿的內(nèi)力和位移。

當(dāng)采用平面豎向彈性地基梁法或平面連續(xù)介質(zhì)有限元法時(shí)，必須先確定彈性支座的剛度。對(duì)于形狀規(guī)則的基坑，采用交叉正交支撐的內(nèi)支撐體系，根據(jù)支撐體系的布置、支撐構(gòu)件的材料和軸向剛度等，支撐剛度可按下式(16-1)確定。在得到彈性支座的反力后，可以對(duì)平面桿系結(jié)構(gòu)施加水平力，用有限元法計(jì)算各支撐桿的內(nèi)力和變形，也可以采用簡(jiǎn)化的分析方法，如支座的軸力， 其中擋土墻沿圍檁條長(zhǎng)度方向的水 *** 力乘以支座中心距計(jì)算，而混凝土檁條可按多跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算跨度取相鄰支撐點(diǎn)的中心距。 鋼檁條的內(nèi)力和變形應(yīng)按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算跨度應(yīng)為相鄰水平支撐的中心距。

中中

KB——內(nèi)部支撐的壓縮彈簧系數(shù)(kN/m2)；;

α-與支座松弛有關(guān)的折減系數(shù)，一般為0.5 ~ 1.0；當(dāng)混凝土支撐和鋼支撐施加預(yù)壓力時(shí)，取α= 1.0；

E ——支護(hù)結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(kN/m2)；;

A ——支撐構(gòu)件的橫截面積(m2)；

L ——支座的計(jì)算長(zhǎng)度(m)；

S ——支座的水平間距(米)。