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1、 .wd.第二章 单元计算2.1使用手册2.1.1总体介绍单元计算的总界面为：1.单元计算的操作流程： 设定工作目录 - 进入单元计算 - 选择支护类型 - 交互基坑侧壁重要性系数 - 交互原始数据或读入数据 - 各种计算 - 施工图前处理 - 施工图 - 生成报表 - 数据文件存盘 - 退出。2.工作目录本系统要求设定一个工作目录，计算中所生成的中间文件，原始数据文件，结果文件等均生成在此工作目录下。同一个工作目录下可做任意多个单元的计算，只要在系统提示存盘时起不同的文件名即可。3.支护类型单元计算的支护类型有排桩、连续墙、水泥土墙、土钉墙、天然放坡五种。支护构造选型可参照?标准?3.3。可
2、通过以下工具条切换，也可通过菜单切换。4.基坑侧壁重要性系数可参照?标准?3.1，在以以下列图所示的工具条中交互。5.数据保存单元计算的数据可以保存到磁盘上。原始数据：系统规定文件名为*.DYD；计算结果数据：保存与原始数据同名的*.DYA文件中；包括内力计算结果、选筋结果及其它计算结果。数据文件的读、写通过“文件菜单中的“读入数据.、“保存数据.功能实现。6.显示控制 可通过“显示控制菜单中的功能翻开或关闭工具条、状态条； 也可调整图形窗口与交互窗口的大小； 还可调整图形窗口中图的显示状态。2.1.2排桩1.排桩设计的操作流程： 基本数据交互- 嵌固深度计算- 构造计算-截面计算 -锚杆计算
3、 - 抗倾覆验算-整体稳定性验算-抗隆起验算 -抗管涌验算 - 选筋-锚杆选筋 -冠梁信息 -环梁信息-生成施工图 -查看施工图 - 生成报表- 查看报表。 因为各个步骤的操作都非常简单，此处不再逐一说明，只将特别注意的几点说明如下。2.构造计算操作流程。 点“构造计算，系统自动切换到内力、位移等曲线显示界面，界面上共有四幅图形，分别为土压力、弯矩、剪力、位移。每一幅图形上都有红蓝两种曲线，分别代表极限平衡法与弹性支点法的计算结果。由于“极限平衡法无法算出位移，所以位移曲线中的红色线的值全部为零。 图形下方的工具条如下： 其中，“选择显示结果：选择显示“极限平衡法或“弹性支点法红蓝的计算结果；
4、“向下开挖：计算下一个施工工况；“包络图：显示到当前计算步骤以前的弯矩、剪力的包络图；“重新计算：将重新从第一步开挖开场计算；点“查看土压力按钮将弹出一个对话框，可在其上查看当时计算工况时的主动、被动土压力。3.注意以下要点。(1)当存在地下水时，要求用户在水位面将土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位以下输入土的饱和重度。(2)四幅图形中“土压力所显示的值为桩间距范围内的土压力，而不是单位宽度的土压力；对“极限平衡法来说，此土压力为主动、被动土压力迭加后的结果。对“弹性支点法来说，此土压力为主动土压力与土弹性抗力迭加后的结果。(3)四幅图形中“土压力中所显示的支锚力为单根支锚的支反力，也
5、就是说，如果调整锚杆的水平间距，那么支锚力将发生变化。(4)点击“查看土压力后，所查到的土压力为单位宽度的土压力。4.其它标准。 点“其他标准菜单项后，将弹出?规程?以外的计算方法界面，在此界面上，用户可以作多方面的选择，以适应各地不同的情况，这些选择为：(1)可以为“极限平衡法、“弹性支点法选择不同类型的土压力模型。(2)作弹性分析时，除m法以外，用户还可选择C、K法模型。(3)用户可以通过“主动土压力修正系数、“被动土压力修正系数“水压力调整系数对土压力进展调整。详见技术条件(4)作其他非标准计算时，用户拥有更加灵活的各种调整系数。2.1.3连续墙 连续墙设计的操作流程与排桩完全一样。2.
6、1.4水泥土墙1.水泥土墙设计的操作流程为： 基本数据交互- 嵌固深度计算- 墙厚计算- 构造计算-截面计算 - 抗倾覆验算-滑移验算-整体稳定性验算-抗隆起验算 -抗管涌验算 - 生成施工图 -查看施工图 - 生成报表- 查看报表。必须注意必须先算嵌固深度，再算墙厚，因为前者影响后者。2.构造计算操作流程。 点“构造计算按扭后，系统自动切换到内力、位移曲线显示界面，界面上共有四幅图形，分别为土压力、弯矩、剪力、位移。每一幅图形上都有红蓝两种曲线，分别代表极限平衡法与弹性支点法的计算结果。由于“极限平衡法无法算出位移，所以位移曲线中的红色线的值全部为零。图形的下方的工具条如下： 其中，“选择显
7、示结果：可选择显示“极限平衡法、“弹性支点法红蓝两种计算结果；点击“重新计算：将重新从第一步开挖开场计算；点击“查看土压力：将弹出一个对话框，可在其上查看当前计算工况时的主动、被动土压力。3.注意以下要点。(1)当存在地下水时，要求用户在水位面将土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位以下输入土的饱和重度。(2)四幅图形中“土压力为单位宽度的土压力；对“极限平衡法来说，此土压力为主动、被动土压力迭加后的结果。对“弹性支点法来说，此土压力为主动土压力与土弹性抗力迭加后的结果。(3)点击“查看土压力按钮后所查到的土压力为单位宽度的土压力。(4)本系统可以考虑矩形与格栅两种截面型式，可点“截面选择
8、按钮选择。4.其它标准。 点“其他标准菜单项后，将弹出?规程?以外的计算方法界面，在此界面上，用户可以作多方面的选择，以适应各地不同的情况，这些选择为：(1)可以为“极限平衡法“弹性支点法选择不同类型的土压力模型。(2)作弹性分析时，除m法以外，用户还可选择C、K法模型。(3)用户可以通过“主动土压力修正系数、“被动土压力修正系数“水压力调整系数对土压力进展调整。(4)作其他非规程计算时，用户拥有更加灵活的各种调整系数。2.1.5土钉墙1. 土钉墙设计的操作流程为： 基本数据交互- 局部抗拉设计- 整体稳定设计- 土钉选筋 - 生成施工图 -查看施工图 - 生成报表- 查看报表。2. 局部抗拉
9、设计操作流程。 点“局部抗拉设计按扭后，系统自动切换到局部抗拉设计显示界面，界面上图形显示出每一步开挖的破裂面位置，所需土钉长度。图形下方的工具条如下： 其中，点击“重新计算按钮将重新从第一步开挖开场计算；点击“向下开挖按钮将计算下一个施工工况。3. 整体稳定设计操作流程。 点“整体稳定设计按扭后，程序弹出对话框，提示输入基坑底面以下稳定计算截止的深度以及土钉允许的最大长度，确定后，自动切换到整体稳定设计显示界面，界面上图形显示出每一步开挖的滑裂面圆心、半径、滑裂面位置，所需土钉长度及土钉内力设计值。图形下方的工具条与局部抗拉设计一样。4.注意以下要点。(1)当存在地下水时，要求用户在水位面将
10、土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位以下输入土的饱和重度。(2)无论是局部抗拉设计，还是整体稳定设计，在各个土层分界面处，均作为一个施工工况考虑。(3)施工图的土钉长度程序自动取“局部抗拉计算与“整体稳定计算两种结果的较大值。5.其它标准。 点“其他标准菜单项后，将弹出非?规程?计算方法界面，在此界面上，用户可以随意改动土钉的长度，系统将根据用户给定的土钉长度计算局部抗拉、整体稳定安全系数。界面显示及操作过程与前述一样。2.1.6天然放坡1.天然放坡设计的操作流程为： 基本数据交互- 稳定计算- 生成施工图 -查看施工图 - 生成报表- 查看报表。2. 稳定计算操作流程。 点“稳定计算按
11、扭后，系统先提示输入基坑底面以下稳定计算截止的深度，然后切换到稳定计算显示界面，界面上图形显示出每一个不安全的滑动面位置、圆心、半径、安全系数。2.2技术条件2.2.1总体介绍1.弹性计算中采用的主动土压力与被动土压力：“矩形分布模式就是?规程?3.4所述之水平荷载标准值，这种土压力模式开挖面以下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法不同；“零分布模式与“矩形分布模式相比，只是在基坑开挖面以下取零；“一般分布模式就是通常采用的土压力模式，开挖面以上土压力计算方法与“矩形分布模式一样，而开挖面以下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法也完全一样。 另外，弹性计算时，土压力荷载中不包括被动土压力。
12、2.极限平衡法计算中采用的主动土压力与被动土压力：“一般土压力相当于“弹性计算中采用的“一般分布模式;“规程土压力就是?规程?3.4和3.5所述之水平荷载、抗力标准值。2.超载对主动土压力的影响： 参见?规程?3.4.2。3.放坡对主动土压力的影响： ?规程?中未具体规定放坡对主动土压力影响的计算方法，本系统中放坡对主动土压力的影响见以以下列图。 其中q1为放坡坡脚标高处由于放坡引起的土自重压力。当为多级放坡时，每一级放坡按上述原那么单独考虑，不考虑放坡之间的相互影响。因为放坡引起的土压力变化与超载引起的土压力变化算法不同，因此，当用超载模拟放坡时，将得不到一样的结果，采用超载模拟时的土压力结
13、果偏小。2.2.2排桩1.嵌固深度计算: 参见?规程?4.1。另外，在两道以上支锚时，可以考虑工程桩的影响，具体计算原理与土钉墙中整体稳定计算中超前花管完全一样。2.构造计算“极限平衡法计算理论参见?规程?4.2。“弹性支点法计算理论参见?规程?附录B。计算时还引入以下几个假定：(1) 支锚点的侧向位移不可逆转，即每一工况计算的支锚点位移不能小于前一阶段计算结果，也不能出现反向位移。(2) 回填阶段，地下室楼层位置作为支点，其位移保持不变。3.截面计算(1) 正截面受弯承载力计算：见附录D。注意：本程序未考虑集中配筋。(2) 斜截面抗剪承载力计算将图形截面简化成内接正方形后,按矩形截面抗剪计算
14、.截面限制条件V0.25fcbho/1000V截面组合剪力设计值(kN)；V=1.250Vc0基坑侧壁重要性系数；Vc计算得到的剪力标准值(kN)；fc砼轴心抗压强度设计值(N/mm2)；b截面宽(mm)；ho截面有效高度(mm)；ho=hasas钢筋重心到桩外边缘的距离(mm)。4.锚杆计算 计算方法见4.4。5.抗倾覆验算 计算方法见4.1。抗倾覆安全系数k为：Mp - 被动土压力及锚杆力对桩底的弯矩；Ma - 主动土压力对桩底的弯矩。6.整体稳定性验算 系统提供了瑞点条分法、简化Bishop法、Janbu法三种方法(Janbu法有时迭代不收敛是正常)。土条重力取法有两种，即所谓总应力法、有效应力法。有效应力法扣除滑动面处的孔隙水压力。(1). 瑞典条分法(即?标准?简单条分法)式中：k抗倾覆安全系数；Mk抗倾覆弯矩(kN-m/m),相对滑移中心弯矩；Mq倾覆弯矩(kN-m/
