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理正计算方法及软件特色

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理正计算方法及软件特色_第1页
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第一章 计算方法及软件特色1.1 计算方法1.整体计算与单元计算有何区别?【略】2.经典法和弹性法有何区别?【理正深基坑帮助文件】答:经典法:即《建筑基坑工程技术规范》 (YB 9258-97)附录 F(F.0.2)规定的等值梁方法,各施工阶段支护结构的内力可根据支撑力和作用在支护结构上的土压力按截面法计算经典法不做位移计算弹性法:考虑支撑及土层的弹性作用,分为全量法和增量法两种计算模式《建筑基坑支护技术规程》4.2.2 条的条文说明中指出:“工程实践证明,当嵌固深度合理时,具有试验数据或当地经验确定弹性支点刚度时,用弹性支点法确定支护结构的内力及变形较为合理,应予以提倡考虑不具备弹性支点法计算条件及不同分析方法对简单结构计算误差影响甚小的事实,本条保留了悬臂式结构按极限平衡法及单层支点结构按等值梁法的计算方法 ”3.全量法和增量法有何区别?答:在计算挡墙内力时,基本方法有“全量法”和“增量法” 多支撑支护体系受力的最大特点在于:支撑是在墙体已产生一定变形之后才起作用的,基坑开挖的过程,就是一个不断重复墙体受力后变形—施加支撑—墙体受力后再变形的过程 图 1、2 从概念上说明了此类问题采用总量法和增量法计算的原理。

图 1 表示跨度为 L 的简支梁,先后在梁上作用集中力而产生的弯矩图图 1图 2图 2 表示在跨度为 L 的简支梁上,先加上一个集中力 P,待梁变形稳定后,再在其中部加上一个支座,将单跨简支梁变成双跨连续梁,然后在梁的另一跨加上集中力 P由于上一阶段 P 对梁的作用已经完成,故这一阶段只计算在后加 P 的作用下在双跨连续梁上产生的内力最终内力为两阶段的叠加,与双跨连续梁在两个集中力同时作用下的内力图,其分布及数值是完全不一样的从上述两例可以得出如下结论:(1)若结构体系不发生变化,则结构内力和变位与荷载施加的次序无关结构计算符合叠加原则,故按荷载分布施加和荷载一次施加计算结果完全一致如图 12)结构体系和荷载均发生变化时,按荷载分布作用进行叠加与按最终情况的荷载总量进行计算,其结果完全不一样因此,当结构体系和荷载均发生变化时,必须按荷载增量分阶段进行结构分析,才能正确反映实际情况,如图2 根据以上对多支撑挡墙受力特点的分析可以看出,地铁车站基坑的施工过程,即是结构体系和荷载不断发生变化的过程因此,基坑设计中,沿用不计分步开挖效应的计算法或总量法都不能正确反映结构的受力过程只有采用“增量法”才符合工程的实际情况。

增量法把每一施工过程所增加的荷载作为外荷载,称为增量荷载,作用于每一施工过程的支护结构,每一施工过程的结构由于支撑及土弹簧均发生了变化,因而其计算体系是不同的增量荷载一般包括两部分,土压力增量和在上一过程已受力的土弹簧,本次施工将其挖掉时,应将其所受的力作为本次的荷载增量,反向作用于结构上每一施工过程支护结构的受力和变形为前面增量计算结果的迭加如下图所示:对于增量法,其计算模式为:外荷载相当于前一个施工阶段完成后的荷载增量,支撑由支撑弹性作用和地层弹性作用组成求得的围护结构位移和内力相当于前一个施工阶段完成后的增量,与前一个施工阶段完成后的墙体已发生的位移和内力叠加,可得到当前施工阶段完成后体系的实际位移和内力 增量法的关键是如何确定在基坑开挖和回筑过程中引起体系内力改变的每一个荷载增量,可归纳如下: 1)开挖过程:荷载增量一部分为基坑侧因开挖引起的静止土压力的减少,相当于在挖除土体的部位对体系反向施加这一压力的减少值,另一部分为被挖除土体中土体弹性抗力的释放,相当于在开挖部位对体系反向施加这些土体弹性抗力支撑由支撑弹性作用和开挖面以下的土体弹性作用组成; 2)加撑过程:荷载增量为加在该支撑上的预加力,支撑由其支撑弹性作用、开挖面以下土体弹性作用以及主动侧土体弹性作用组成; 3)拆撑过程:相当于在原体系的拆撑处反向施加这一支撑力; 4)加楼板(刚性铰)过程:没有荷载增量。

5)结构自重:仅当构件在计算简图中第一次出现时考虑。

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