支撑及锚杆刚度计算

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多道支撑(锚杆)支撑力计算

多道支撑(锚杆)支撑力计算

– 固端D 与固端C类似,可求得:

µDC = 0.58, µDF = 0.42
3. 分配弯矩
由于D点的不平衡力矩MDg = MDC + MDF = 303.4 – 637 = -333.6 kN⋅m,C点的不平衡力矩MCg = MCB + MCD = 269.4 - 280.4 = -11 kN⋅m 。显然应当: ① 首先对D支点进行弯矩分配
3.6 多道支撑(锚杆)挡土桩墙计算
多道(层)支撑(锚杆)挡土桩的计算方法很多,有 等值梁法;二分之一分担法;逐层开挖支撑支承力不 变法;弹性地基梁法(m法);有限元计算法等。
3.6.1 等值梁法
一、计算步骤
多道支撑等值梁法计算原理与单道相同,但须计算固 端弯矩,求出弯矩后尚须进行分配,最后计算各支点 反力。
MC
(7q1 8q2 )l 2 120
1 2
M
B
(7 34.6 8 78.5) 72 171 .8
120
2
269.4 kN⋅m
3. CD段梁
CD段梁的受力如下图所示,两端均为固支,将原梯形 分布荷载看成一矩形荷载q1 = qC = 78.5kN和一三角形 荷载q2 = qD - qC = 116.2 - 78.5 = 37.7kN的叠加,由结构 力学可求得:
(五)分段计算连续梁各固定端的弯矩
1. AB段 AB段为悬臂梁 MAB = 0 MBA = 3.3×5×(5/2) + (1/2)×(34.6 - 3.3)×5×(5/3)
= 171.7kN⋅m
2. BC段梁 梁BC段的受力如下图所示,B支点荷载q1 = qB = 34.6kN, C支点荷载q2 = qC = 78.5kN,由结构力学可求得:

理正钢支撑-混凝土支撑-锚索支锚刚度,材料抗力计算表格

理正钢支撑-混凝土支撑-锚索支锚刚度,材料抗力计算表格

外径:D=609mm 矩形高h:壁厚:t=16mm 矩形宽b 计算长度l=17900mm 计算长度钢材抗压强度设计值fy 210N/mm2混凝土抗压强度设计值内径d=577mm 截面面积截面面积A=29807.4mm 2截面抵抗矩截面抵抗矩W=4305987mm 3截面惯性矩钢材弹性模量E=206000N/mm 2长细比截面惯性矩I=1311173005mm 4轴心受压构件稳定系数长细比λ=l/√(I/A)85.35与工程有关的调整系数与工程有关的调整系数ξ 1.00轴心受压构件稳定系数φ=0.74内撑材料抗力T=ФξAfy4632.074793kN内撑材料抗力外径:D=609mm 矩形高h 壁厚:t=14mm 矩形宽b 计算长度l=17900mm计算长度松弛系数α=0.8松弛系数内径d=581mm 截面面积A=26169.5mm 2截面面积弹性模量E=206000N/mm 2弹性模量支锚刚度kt=2αEA/l 481.8690647MN/m 支锚刚度钢支撑混凝钢支撑混凝h=800mm b=800mm l=17900mm 材料fc 14.3N/mm2钢材抗压强度设计值A=640000.0mm 2直径W=21333333mm 3截面面积I=34133333333mm 4l=l/b 22.38φ=0.7405ξ1.00与工程有关的调整系数T=ФξAfc6777.056kN锚杆(锚索)材料抗力h=800mm 锚固体直径b=800mm 锚固体面积L=17900mm杆体面积α=0.8杆体直径杆体模量A=640000.0mm 2注浆体模量组合模量E=30000N/mm 2锚杆倾角自由长度锚固长度kt=2αEA/l 1716.201117MN/m 支锚刚度材料抗力混凝土支撑支锚刚度混凝土支撑钢绞线预应力螺纹钢筋fy1110N/mm2钢绞线d=22mm普通钢筋A=380.1mm2ξ 1.00T=ξAfy421.9473093kND=150mmAc=17671.45868mm2A=706.8583471mm2D=30mmEs=200000N/mm2Em=30000N/mm2Ec=36800N/mm2θ=15度0.261666667转化弧度Lf=5000mmLa=15000mmkt=3AEsEcAc/(3lfEcAc+EsAla)cos2θ21.67108343MN/m锚杆(锚索)锚杆(锚索)。

锚杆刚度计算

锚杆刚度计算
锚索刚度计 算
基本数据
单束杆体截面 积
A0=(mm2)
杆体弹性模量 Es=Mpa
注浆体弹性模 量
Em=Mpa
139 195000 30000
输入数据
编号
1
锚杆束数

4
2
锚杆束数

3
3
锚杆束数

2
4
锚杆束数

2
计算数据
编号
1
杆体截面面积 A0=(mm2) 556
2
杆体截面面积 A0=(mm3) 417
组合弹性模量 组合弹性模量 组合弹性模量 组合弹性模量
Ec=Mpa Ec=Mpa Ec=Mpa Ec=Mpa
35191.41 33893.56 32595.70 32595.70
பைடு நூலகம்
水平刚度系数k 水平刚度系数k 水平刚度系数k 水平刚度系数k
m
33
m
29
m
26
m
18
kT=
4.93
kT=
5.12
kT=
4.07
kT=
4.85
3
杆体截面面积 A0=(mm4) 278
4
杆体截面面积 A0=(mm5) 278
锚杆直径
D=(mm)
锚固体截面面 积
Ac=(mm2)
锚杆水平倾角 SS=(度)
150 17671.50 40
自由端长度 m 自由端长度 m 自由端长度 m 自由端长度 m
11
锚固段长度
8
锚固段长度
7
锚固段长度
6
锚固段长度

扩大头锚杆计算实例06.04(1)

扩大头锚杆计算实例06.04(1)

试验荷载Q 92 276 92 276 460 276 92 276 460 644 460 276 92 276 460 644 736 644 460 276 92 276 460 736 828 736 460 276 92 276 460 828 920 828 460 276 92
920 828 736 644 552 460 368 276 184 92 0
(3)锚杆杆体验算
• 钢锚杆杆体的截面面积应按下式确定: As≥Kt· T/fy (a) 或As≥Kt· T/fpt (b) • Kt—— 锚杆杆体的抗拉安全系数,临时性锚杆取 Kt=1.1 , 永久性锚杆取Kt=1.6; • T ——锚杆的抗拔力设计值(kN),应按相关的结构设计 规范计算; • fy、fpt——钢筋、钢绞线的抗拉强度设计值(kPa)。
• 本例中锚杆内部配臵6Φ15.2无粘结钢绞线,钢绞线强度 验算: • Φ15.2钢绞线抗拔力设计值为175.14kN/根 • 第一道可回收预应力拉锚(水平间距2.4m)内臵6根钢绞 线,需要抗拔力设计值为 • N=437.06×1.1×1.25/cos25°=663kN<1050.84kN,满足 抗拔要求。
• 国家规程对位移控制锚杆的要求为: • (1)扩大头应埋臵在深远的稳定地层之中; • (2)扩大头应设臵于较密实的砂土、粉土或强度较高压 缩性较低的粘性土中; • (3)锚头至扩大头应全长设臵为自由段。 • 同时规范规定扩大头最小埋深不小于7m。因此在选择扩大 头埋臵土层时,本工程选择⑤粉质粘土层,根据剖面计算 结果及施工经验,第一道锚杆暂定24m,第二道锚杆暂定 27.0m,钢绞线选择6Φ15.2无粘结钢绞线。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
• 扩大头锚杆的抗拔力值与土质、扩大头埋深、扩大头尺寸 和施工工艺有关,应通过现场原位基本试验确定;无试验 资料时,可按当地类似条件的施工经验类比确定,或按下 式计算,但实际施工时必须经过现场基本试验验证确定。 • T=Tuk/K(K---锚杆锚固体的抗拔安全系数 )

中铁五院理正软件应用问题答案

中铁五院理正软件应用问题答案

中铁五院理正软件应⽤问题答案中铁五院理正软件应⽤问题⼀、参数选取1. 排桩中冠梁的⽔平侧向刚度如何取值?在理正提供的冠梁刚度计算中L 和a 具体指的是什么?⽐如地铁狭长基坑采⽤平⾯计算围护桩结构桩间距1.2m ,第⼀道⽀撑⽔平间距6m ;地连墙结构,6m 墙幅,第⼀道⽀撑⽔平间距6m ,L 和a 如何取值?答:冠梁⽔平侧向刚度可根据经验交互,也可通过近似计算⽅法估算。

近似计算:冠梁侧向刚度估算简图:冠梁侧向刚度估算公式:()223a L a EI L K -?=式中: K —— 冠梁刚度估算值(MN/m );a —— 桩、墙位置(m );⼀般取L 长度的⼀半(最不利位置)。

L —— 冠梁长度(m );如有内⽀撑,取内⽀撑间距;如⽆内⽀撑,取该边基坑边长。

EI —— 冠梁截⾯刚度(MN.m 2);其中I 表⽰截⾯对Z 轴的惯性矩。

公式中L指冠梁长度,如有内撑,取内撑间距,如⽆内撑,取该边基坑边长,a指桩、墙的位置,取1/2L(最不利位置)。

如例第⼀种采⽤平⾯计算围护桩结构桩间距1.2m,第⼀道⽀撑⽔平间距6m,计算冠梁⼯具:⽀护L=6m,a=3m(最不利位置),第⼆种地连墙结构,6m墙幅,第⼀道⽀撑⽔平间距6m,计算冠梁⼯具:⽀护L=6m,a=3m(最不利位置)。

2.明挖基坑围护结构计算中采⽤的⼒学参数如何考虑实际施⼯⼯况合理取⽤?⽔下粘聚⼒和⽔下内摩擦⾓地堪报告上没有时,如何取值?是采⽤直剪(固结快剪)还是三轴固结不排⽔剪(CU)。

答:软件采⽤拟静⼒法,不考虑施⼯过程的某些变化值。

⾄于在参数上做些许调整以达到上述⽬的,使⽤者可以尝试,软件不做规定。

因为不同的⼟在的⽔下参数也不尽相同,软件在⽔下部分取⽤⽔下参数值,因此在考虑⽔作⽤的情况下,必须要知道该实际参数值。

(⾄于采⽤直剪实验还还是三轴实验99规程中有注明)。

3.计算钢⽀撑⽀锚刚度及材料抗⼒时,如基坑设有临时⽴柱,钢⽀撑长度如何取值(按总长还是分段长度)?答:如果中间只有⼀个⽴柱,那可以取1/2L长算,如果有多个⽴柱,只能⼤概取分段长度计算。

理正岩土常见问题-基坑支护

理正岩土常见问题-基坑支护

常见问题基坑支护1.基坑因各边土质条件不同,基坑深度不同,则产生土压力不同,软件在整体计算中如何考虑?答:划分成不同计算单元即可。

2. 5.2版比4.31版计算结果有差异,为什么?答:造成这一现象的原因有以下五点:(1)4.3版的验算过程中没有考虑土钉本身的抗拉强度,而5.1版中是考虑了。

所以如果该工程正好是由这一条件为控制,所算结果自然不同,如要对比两个版本的计算结果,应该把5.1版钢筋直径加到足够大;(2)4.3版土条宽度是软件内部设定的,不能交互,而这一设定值是0.5,所以如要对比两个版本的计算结果,应把5.1版中土条宽度也设成0.5;(3)4.3版只用了全量法,所以如要对比两个版本的计算结果,5.1版中也应用全量法;(4)4.3版没有考虑“搜索最不利滑面是否考虑加筋”,所以如要对比两个版本的计算结果,在5.1版中该选项应该选否;(5)由于新规范中调整了钢筋的抗拉强度,这也是原因之一。

3.基坑软件整体计算,单元分区中是否加锚杆,对计算结果有影响吗?答:没有影响。

锚杆只在单元计算里起作用。

如要在整体计算中起作用,要在建模时在锚杆的位置加弹性支撑。

4.在基坑支护设计中,遇到主动区土体加固的情况,在计算中能否将主动区与被动区土体的C、Φ值分开输入?答:根据C、Φ值换算出被动土压力调整系数,在其他规范算法中输入此系数。

5.基坑软件排桩按《建筑基坑支护技术规程》计算时,地面超载何时对排桩计算不起作用?答:通常是当超载距坑边距离较大时,通常为距排桩1倍桩长以外的超载,由于应力的传递影响不到桩,所以对排桩内力没有影响。

6. 基坑软件中锚杆的刚度如何取?答:有四种方法:(1) 试验方法(2) 用户根据经验输入(3) 公式计算方法(见规程附录)(4) 软件计算。

具体做法是先凭经验假定一个值,然后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值,系统可自动返回到计算条件中,再算;通过几次迭代计算,直到两个值接近即可,一般迭代2~3次即可。

支锚刚度

支锚刚度

这个问题要分锚杆和内撑两部分说。

①对于锚杆,根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数公式进行计算:(C.1.1)式中A——杆体截面面积;ES——杆体弹性模量;EC——锚固体组合弹性模量,可按本规程第C.1.2条确定;AC——锚固体截面面积;lf——锚杆自由段长度;la——锚杆锚固段长度;θ——锚杆水平倾角。

锚杆体组合弹性模量的计算公式:(C.1.2)式中Em——锚固体中注浆体弹性模量。

以上是一个基本的计算,如果现场进行了基本了试验,则以基本试验为准。

而且有一个更简单的方法,软件可以自动计算,方法是:您先凭经验输入一个刚度值,当计算到锚杆一项时,软件会计算出一个“锚杆刚度”,这时您点击上部的“应用刚度计算结果”按键,然后终止计算。

接着用这一刚度重新计算到锚杆一项,如此重复迭代操作2-4次后刚度值就基本不变了,此时的刚度取值已基本合理。

②对于内撑,软件不能自动计算。

可以参考《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)附录C公式C.2.2进行计算:(C.2.2)式中kT——支撑结构水平刚度系数;α——与支撑松弛有关的系数,取0.8~1.0;E——支撑构件材料的弹性模量;A——支撑构件断面面积;L——支撑构件的受压计算长度;s——支撑的水平间距;sa——根据本规程第4.2.1条确定的计算宽度。

但要注意,由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距,所以您输入刚度时,只要用公式C.2.2的前半部分计算所得即可,即2αEA/L。

理正中:"支锚刚度"=规范"水平刚度系数"X水平支撑间距中文词条名:基坑支护支撑构件的受压计算长度确定方法英文词条名:1.当水平平面支撑交汇点设置竖向立柱时,在竖向平面内的受压计算长度取相邻两立柱的中心距,在水平平面内的受压计算长度取与该支撑相交的相邻横向水平支撑的中心距。

当支撑交汇点不在同一水平面时,其受压计算长度应取与该支撑相交的相邻横向水平支撑或联系构件中心距的1.5倍。

煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式

煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式

锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。

通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。

这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。

二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。

如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。

2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。

利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。

组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。

锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。

3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。

如图3。

44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。

如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。

它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。

显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。

5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。

锚杆的锚固长度设计计算

锚杆的锚固长度设计计算

锚杆(索)1.锚杆(索)的作用机理立柱在荷载的作用下,有绕着基地转动的趋势,此时可以利用灌浆锚杆(索)的抗拔作用力来进行抵抗。

灌浆锚杆(索)指用水泥砂浆(或水泥浆、化学浆液等)将一组钢拉杆(粗钢筋或钢丝束、钢轨、小钢筋笼等)锚固在伸向地层内部的钻孔中,并承受拉力的柱状锚固体。

它的中心受拉部分是拉杆。

其受拉杆件有粗钢筋,高强钢丝束,和钢绞线等三种不同类型。

而且施工工艺有简易灌浆、预压灌浆以及化学灌浆。

锚固的形式应根据锚固段所处的岩土层类型、工程特征、锚杆(索)承载力大小、锚杆(索)材料和长度、施工工艺等条件,按表1-1进行具体选择。

同时,为了更好地对锚杆(索)进行设计,以下将对锚杆(索)的抗拔作用力机理进行介绍。

锚杆(索)的抗拔作用力又称锚杆(索)的锚固力,是指锚杆(索)的锚固体与岩土体紧密结合后抵抗外力的能力,或称抗拔力,它除了跟锚固体与孔壁的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关外,还与地层岩土的结构、强度、应力状态和含水情况以及锚固体的强度、外形、补偿能力和耐腐蚀能力有关。

许多资料表明,锚杆(索)孔壁周边的抗剪强度由于地层土质不同,埋深不同以及灌桨方法不同而有很大的变化和差异。

对于锚杆(索)抗拔的作用机理可从其受力状态进行分析,由图1-1表示一个灌浆锚杆(索)中的砂浆锚固段,如将锚固段的砂浆作为自由体,其作用力受力机理为:锚杆选型表1-1当锚固段受力时,拉力T 。

首先通过钢拉杆周边的握固力(u)传递到砂浆中,然后再通过锚固段钻孔周边的地层摩阻力(τ)传递到锚固的地层中。

因此,钢拉杆如受到拉力作用,除了钢筋本身需要有足够的截面积(A)承受拉力外,锚杆(索)的抗拔作用还必须同时满足以下三个条件:①锚固段的砂浆对于钢拉杆的握固力需能承受极限拉力; ②锚固段地层对于砂浆的摩擦力需能承受极限拉力; ③锚固土体在最不利的条件下仍能保持整体稳定性。

以上第①、②个条件是影响灌浆锚杆(索)抗拔力的主要因素。

i孔壁摩阻力τi图1-1 灌浆锚杆(索)锚固段的受力状态2.锚杆(索)的设计计算锚杆(索)的设计原则:(1)锚杆(索)设计前应进行充分调查,综合分析其安全性、经济性与可操作性,避免其对路堤周围构筑物和埋设物产生不利影响。

锚杆计算书

锚杆计算书

基坑支护计算书一、粗格栅槽深8.4m基坑支护计算书:---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]----------------------------------------------------------------------8. [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 锚杆计算 ]----------------------------------------------------------------------[ 锚杆自由段长度计算简图 ]---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法:瑞典条分法 应力状态:总应力法条分法中的土条宽度: 0.50m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 1.695 圆弧半径(m) R = 7.403 圆心坐标X(m) X = -1.188 圆心坐标Y(m) Y = 3.784---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]----------------------------------------------------------------------3.15抗倾覆安全系数:p, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

预应力锚杆设计计算书文档

预应力锚杆设计计算书文档

预应力锚杆设计计算书依据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)一.参数信息锚杆(索)为拉力型锚杆,适用于岩质边坡、土质边坡、岩石基坑以及建(构)筑物锚固的设计、施工和试验。

锚固的型式应根据锚杆锚固段所处部位的岩土层类型、工程特征、锚杆承载力大小、锚杆材料和长度、施工工艺等条件,按下表进行选择:锚杆选型锚杆特征材料锚杆承载力设计值锚杆长度应力状况备注土层锚杆钢筋(II、III级)< 450 kN < 16 m 非预应力锚杆超长时,施工安装难度较大钢绞线、高强钢丝450 〜800 > 10 m 预应力锚杆超长时施工方便精轧螺纹钢筋400 〜800 > 10 m 预应力杆体防腐性好, 施工安装方便岩层锚杆钢筋(II、III级)< 450 kN < 16 m 非预应力锚杆超长时,施工安装难度较大钢绞线、高强钢丝500 〜3000 > 10 m 预应力锚杆超长时施精轧螺纹钢筋400 〜1100 > 10 m预应力或非预应力杆体防腐性好,工方便施工安装方便1.基本计算参数:边坡土体类型为:粘性土;边坡工程安全等级:三级边坡(1.25);边坡土体重度为:24. 50kN/m3;边坡土体内聚力为:.OOkPa:边坡土体内摩擦角:.00° ;边坡高度为:3. 20m;边坡斜面倾角为:52. 40° ;边坡顶部均布荷载:43. 54kN/m2o2.锚杆设计参数:序号水平拉力(kN)标高(m)锚孔直径(m)锚固角度(° )锚杆间距(m)锚杆材料杆体直径(mm)安全系数1 15. 00 5. 13 0. 04 15. 00 1.50 HRB400 221. 302 15. 00 5. 92 0. 04 15. 00 1.50 HRB100 221.303 15. 00 6. 71 0. 04 15. 00 1.50 HRB400 221. 304 15. 00 7. 50 0. 04 15. 00 1.50 RRB400 221. 30二.预应力锚杆设计计算第1层锚杆的计算:1.锚杆的轴向拉力承载力标准值和设计值可按下式计算:cos a叽=%%其中N ak——锚杆轴向拉力标准值(kN);N a——锚杆轴向拉力设计值(kN);H tk——锚杆所受水平拉力标准值(kN);a ——锚杆与水平面的倾角(° );Y Q —一荷载分项系数。

理正深基坑软件的使用问题及答复

理正深基坑软件的使用问题及答复

关于理正深基坑软件的使用问题及答复北京理正软件设计研究院有限公司: 我公司是贵公司开发的《理正深基坑支护结构设计软件》(F-SPW4.0)的正版用户。

我公司设计人员在使用此软件的过程中,对软件中的部分参数的取值有疑问,恐影响到对软件的正确使用,甚至影响到工程的安全,特此提出,请贵公司予以书面解答:问题1:在单元计算中,“支锚刚度”的计算公式,是否与《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数(或者C.2.2支撑水平刚度系数)中kT 的计算公式相同?对于C.1.1的锚杆水平刚度系数,是否有必要再除以锚杆水平间距?即是否是支锚刚度=kT/锚杆水平间距答:这个问题要分锚杆和内撑两部分说对于锚杆,《规程》54页公式没有涉及间距。

而且有一个更简单的方法,软件可以自动计算,方法是:您先凭经验输入一个刚度值,计算时,计算到锚杆一项时,软件会计算出一个“锚杆刚度”,这时您点击上部的“应用刚度计算结果”按键,然后终止计算。

然后用这一刚度重新计算到锚杆一项,重复上述操作,大约如此迭代2-4次,刚度值基本不变了,这时的刚度取值就基本合理了。

对于内撑,软件不能自动计算,您可以参考《规程》55页公式C.2.2,但要注意,由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距,所以您输入刚度时,只要用公式C.2.2的前半部分计算所得即可,即2αEA/L。

问题2:在单元计算中,计算结构弯矩的“弯矩折减系数”,究竟是考虑什么因素而设定的,这个系数的设定在《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中有无相应的依据?该系数应如何取值?答:“弯矩折减系数”在《规程》中没有规定,是软件开放的一个经验系数,由用户自主交互,用于凭经验调整内力设计值大小。

如不做调整,可取1即可。

问题3:单元计算中,冠梁的“水平计算刚度”的计算公式是什么?该刚度的设定在《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中有无相应的依据?答:冠梁的“水平计算刚度”的经验公式请参看说明书203页或软件帮助附2.5.1。

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值。

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值。

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值。

全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:支护结构是用来支撑地下工程或土体的结构物,常见的支护结构有锚杆和内支撑。

支护结构在工程实践中扮演着重要的角色,能够有效地保护周围环境和人员的安全。

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值,是评价支撑结构性能的重要参数。

支点刚度系数的计算涉及到支护结构的刚度和变形特性。

对于锚杆支撑结构,支点刚度系数可以通过测量水平反力和位移来计算,通常用于评估锚杆支护结构的稳定性和承载能力。

而对于内支撑结构,支点刚度系数则反映了内支撑对支护结构的刚度和变形特性的影响。

支点刚度系数的大小直接影响支护结构的稳定性和承载能力。

较大的支点刚度系数意味着支撑结构在受到水平外力作用时能够更好地保持稳定,从而减小结构的变形和位移,提高整体的承载能力。

相反,较小的支点刚度系数则可能导致结构变形过大或位移不受控制,从而影响支护结构的稳定性和安全性。

在工程实践中,设计人员需要根据具体工程情况选取合适的支点刚度系数。

一般来说,支点刚度系数与锚杆或内支撑的材料和尺寸有关,较硬的材料和较大的尺寸通常会导致较大的支点刚度系数。

支点刚度系数还与支撑结构的布置方式和施工质量等因素有关,设计和施工人员需要综合考虑这些因素来确定最优的支点刚度系数。

支点刚度系数的合理选择有助于提高支护结构的稳定性和承载能力,减小结构变形和位移,保障工程安全。

在支撑结构设计和施工过程中,设计人员和施工人员应充分重视支点刚度系数的作用,根据具体情况进行科学合理的选择和设计。

通过合理的支点刚度系数的选择,可以更好地保护周围环境和人员的安全,确保工程的顺利进行和顺利完成。

【2000字】第二篇示例:支点刚度系数是支护结构中一个非常重要的参数,它是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值。

在土木工程中,支护结构是指为了保护土体或其他建筑结构而设计的支撑系统,常见的支护结构包括挖土支护墙、围堰、护坡、边坡支护等。

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值_概述及解释说明

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值_概述及解释说明

支点刚度系数是锚杆或内支撑对支护结构的水平反作用力与其位移的比值概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着城市化进程的加速和土木工程建设的快速发展,支护结构在各类土地工程中扮演着重要角色。

支护结构的水平反作用力与位移是评估其稳定性和安全性能的重要指标。

为了更好地理解和解释这一指标,需要引入支点刚度系数这一概念。

1.2 文章结构本文将分为六个主要部分,分别是引言、支点刚度系数的定义与意义、锚杆对支护结构水平反作用力的影响、内支撑对支护结构位移的影响、支点刚度系数及其应用案例分析以及结论。

通过这种层次分明的文章结构,有助于读者系统地了解并深入探究相关内容。

1.3 目的本文旨在概述并详细解释支点刚度系数对支护结构水平反作用力与位移关系的影响,以加深人们对于此方面知识的理解。

具体来说,本文将介绍支点刚度系数的概念、计算方法以及作用重要性;探讨锚杆对支护结构水平反作用力的影响机制和计算方法;探讨内支撑在支护结构中的角色和功能,并分析其对位移变形的影响;介绍支点刚度系数在实际工程中的应用案例,并讨论其局限性和未来研究方向。

通过本文的阐述,读者将更好地理解支点刚度系数及其在土木工程中的重要作用,并为实际工程提供参考依据。

以上是关于文章“1. 引言”部分内容的详细清晰说明。

2. 支点刚度系数的定义与意义2.1 支点刚度系数的概念支点刚度系数是指锚杆或内支撑对支护结构水平反作用力与其位移的比值。

它反映了支护结构在水平受力作用下的变形特性和结构稳定性。

2.2 支点刚度系数的计算方法支点刚度系数可以通过实验测试或理论计算进行确定。

实验测试通常涉及施加不同水平载荷并记录相应的位移数据,然后计算出支点刚度系数。

理论计算则基于结构力学理论和相关参数,利用数学模型和公式进行推导和计算。

2.3 支点刚度系数的作用与重要性支点刚度系数是评估和设计支护结构稳定性、控制变形、保证工程安全性能的关键参数之一。

它可以衡量锚杆或内支撑对水平受力下结构位移的限制程度,并反映了结构与周围土体或岩石之间相互作用的程度。

理正钢支撑-混凝土支撑-锚索支锚刚度-材料抗力计算表格教学提纲

理正钢支撑-混凝土支撑-锚索支锚刚度-材料抗力计算表格教学提纲

外径:D=609mm 矩形高h:壁厚:t=16mm 矩形宽b 计算长度l=17900mm 计算长度钢材抗压强度设计值fy 210N/mm2混凝土抗压强度设计值内径d=577mm 截面面积截面面积A=29807.4mm 2截面抵抗矩截面抵抗矩W=4305987mm 3截面惯性矩钢材弹性模量E=206000N/mm 2长细比截面惯性矩I=1311173005mm 4轴心受压构件稳定系数长细比λ=l/√(I/A)85.35与工程有关的调整系数与工程有关的调整系数ξ 1.00轴心受压构件稳定系数φ=0.74内撑材料抗力T=ФξAfy4632.074793kN内撑材料抗力外径:D=609mm 矩形高h 壁厚:t=14mm 矩形宽b 计算长度l=17900mm计算长度松弛系数α=0.8松弛系数内径d=581mm 截面面积A=26169.5mm 2截面面积弹性模量E=206000N/mm 2弹性模量支锚刚度kt=2αEA/l 481.8690647MN/m 支锚刚度内支撑对于理正软件,只需前段公式混凝钢支撑钢支撑混凝h=800mm b=800mm l=17900mm 材料fc 14.3N/mm2钢材抗压强度设计值fy A=640000.0mm 2直径d=W=21333333mm 3截面面积A=I=34133333333mm 4l=l/b 22.38φ=0.7405ξ1.00与工程有关的调整系数ξT=ФξAfc6777.056kN锚杆(锚索)材料抗力T=ξAfyh=800mm 锚固体直径D=b=800mm 锚固体面积Ac=L=17900mm杆体面积A=α=0.8杆体直径D=杆体模量Es=A=640000.0mm 2注浆体模量Em=组合模量Ec=E=30000N/mm 2锚杆倾角θ=自由长度Lf=锚固长度La=kt=2αEA/l 1716.201117MN/m 支锚刚度kt=3AEsEcAc/(3lfEcAc+EsAla)cos2θ材料抗力支锚刚度混凝土支撑混凝土支撑锚杆锚杆(锚索)锚杆(锚索)钢绞线预应力螺纹钢筋1110N/mm2钢绞线22mm普通钢筋380.1mm21.00421.9473093kN150mm17671.45868mm2706.8583471mm230mm200000N/mm230000N/mm236800N/mm215度0.261666667转化弧度5000mm15000mm21.67108343MN/m。

巷道锚杆支护技术

巷道锚杆支护技术

(2)按锚杆的锚固长度划分为:
锚 杆 支 护
端 头 锚 固
全 长 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
2)锚杆的锚固力
(1) 根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力 ① 托锚力: 托锚力包括安装锚杆时,通过拧紧螺母产生 的锚杆托板对围岩的预紧力, 水胀式管状锚杆杆体纵向收缩,使托盘对围 岩产生预紧力;以及锚杆托板阻止围岩向巷道内 位移时,对围岩施加的径向支护力。
(5) 围岩强度强化理论 ① 巷道锚杆支护的实质是锚杆和锚固区域的岩体 相互作用形成统一的承载结构; ② 巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学参数(E、 C、υ ); ③ 提高了围岩峰值强度和残余强度; ④ 增加围压,从而提高围岩的承载能力;
(6) 岩体锚固系统理论
岩体锚固系统包括围岩体(锚固长度范围内)、 锚杆、内部固定物如粘结剂以及外部固定物如托 板、螺母等要素。 这四个要素之间相互作用,共同完成加固围岩 的功能并与周围如外部或深部围岩体环境进行力 传递作用。岩体锚固系统的功能体现是四个要素 之间相互作用匹配藕合的结果。 该理论把锚固技术看作一个系统进行整体研 究,克服单一考虑锚杆本身行为的弊端。
② 粘锚力: 粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体,由于围岩 深部与浅部变形的差异,锚杆通过粘结剂对围 岩施加粘结力来抑制围岩变形。粘锚力就是锚 杆杆体的轴力。 摩擦锚固式锚杆通过杆体与围岩之间的摩擦 力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。 ③ 切向锚固力: 在围压作用下围岩沿弱面滑动或张开。锚杆 体贯穿弱面,限制围岩沿弱面滑动或张开,这 种限制力称为切向锚固力。
(4) 最大水平应力理论
最大水平应力原理
最大水平应力理论认为矿井岩层的水平应力 通常大于垂直应力,水平应力具有明显的方向性, 巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响。

螺旋锚基础内力和位移计算方法探讨

螺旋锚基础内力和位移计算方法探讨

螺旋锚基础内力和位移计算方法探讨1群螺旋锚基础锚杆顶作用力计算1罗列公式及公式说明如下:2根据条文说明,一般情况下按式(1)、(2)计算。

此时,存在如下问题:锚杆与钢承台如果采用焊接连接、多螺栓法兰连接,可按刚接考虑;如果采用通过钢管轴心的单螺栓连接,介于刚接和铰接之间,可按铰接考虑。

如锚杆浇入混凝土承台中,锚杆与承台下平面的连接点应按刚接考虑。

式(1)、(2)是在假定锚杆顶部与承台的连接点为铰接点、各锚杆尺寸相同且各锚杆与竖直线的夹角也相同的条件下得出的。

对于铰接点,如果各锚杆尺寸相同且各锚杆与竖直线的夹角也相同,采用(1)、(2)式计算锚杆顶部作用力是可行的;对于铰接点,如果各锚杆尺寸不相同或各锚杆与竖直线的夹角不相同,采用(1)、(2)式计算锚杆顶部作用力会产生一定的误差,未必都可行。

而且,对于这两类情况,与刚节点相比,承台的水平位移会显著放大,较难满足设计要求,一般需要明显加大锚杆的直径或增加锚杆的数量,进而导致基础的显著不经济。

所以,工程上一般不采用铰接连接。

实际为刚接连接时,如仍采用(1)、(2)式计算锚杆顶部的作用力,以竖直群锚、等倾角群锚为例,与按刚接计算相比,计算值显著小于刚接模型的计算值,很可能导致设计的螺旋锚在土体的抗拔、抗压承载性能方面明显不安全。

螺旋锚轴向承载力主要靠锚盘提供,锚杆直径相对较小,导致锚杆顶部的水平承载能力较低。

在“基锚承受水平力较小时”,如果锚杆与承台为刚接连接,仍不能采用(1)、(2)式计算锚杆顶部的作用力。

此外,螺旋锚基础的位移通常较大,基础力作用点处的位移是很重要设计参数,采用1)、(2)式计算锚杆顶部的作用力,无法计算出该位移,不能满足设计需要。

3基锚承受水平力较大时同理,基锚承受水平力较大时,锚杆与承台一般不采用铰接连接。

若采用铰接连接并采用(1)、(2)式计算锚杆顶部的作用力,前述问题仍然存在,且刚接连接不能采用(1)、(2)式计算锚杆顶部的作用力。

基坑支护设计中支点刚度的取值应用研究

基坑支护设计中支点刚度的取值应用研究

基坑支护设计中支点刚度的取值应用研究摘要:基坑支护设计中,支锚式支挡结构支点刚度取值对挡土构件的内力变形乃至支护结构的安全可靠性至关重要,合理选取支点刚度值,既可以让挡土构件和支锚构件变形协调,满足基坑支护设计的目的,又可以让支护设计方案更经济合理。

关键词:基坑支护;支点刚度;变形协调;经济合理1、前言支锚式支挡结构是基坑支护设计中常用的一种支护形式,包括锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构。

锚拉式支挡结构主要由挡土构件支护桩或地下连续墙与锚杆(索)共同受力所组成的结构体系,其主要受力特点是将基坑外侧水平向的土压力传递至坑底和坑外深部稳定岩土层中,从而起到加固基坑侧壁土体的作用;支撑式支挡结构主要由挡土构件支护桩或地下连续墙与内支撑杆件共同受力所组成的结构体系,其主要受力特点是将基坑外侧水平向的土压力一部分通过挡土构件传递至坑底岩土层中,另一部分则通过支撑杆件内力平衡相互抵消,从而使基坑支护结构体系达到稳定状态。

支锚式支挡结构设计计算中,通常将整个结构体系分解为挡土构件(如支护桩、地下连续墙)、支锚构件(锚杆、内支撑杆)分别进行分析计算,由此挡土构件与支锚构件的节点内力,不仅与基坑外侧的土压力有关,还与挡土构件的承载能力和支锚构件的刚度有关,其中支锚构件的刚度取值应用为本文所研究的内容。

2、支锚刚度刚度是指材料或构件在受外力作用下抵抗变形的能力,亦可释义为材料或构件单位变形所需的外力,其变形通常处于弹性阶段,倒数称为柔度系数。

物理学中弹簧的刚度称之为弹性系数;地基基础学中地基土的刚度称之为基床系数,结构设计中构件的刚度包括轴向刚度、弯曲刚度、剪变刚度和扭转刚度等等。

基坑设计中,为便于计算,通常将挡土构件外支锚构件简化为弹性支座,弹性支座的弹性系数亦即支锚点的刚度系数,其单位为kN/m或MN/m,简化计算模型见图1:图1 支锚式支挡结构计算模型根据图1模型,将挡土构件作为一个刚体单元进行受力分析,挡土构件受到右侧主动土压力Ea、左侧嵌固段被动土压力Ep和支锚点力Fh的共同作用,处于静力平衡状态。

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