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岩土研究院

超大跨度组合钢支撑现场加载试验

333 2020-10-14 09:49:52

随着经济的发展,城市化进程的不断加快,地下空间的开发规模越来越大,超大基坑也频繁出现,超大跨度支撑体系也应运而生。大跨度支撑容易发生压弯破坏,甚至支撑结构底部走动及支撑结构倾覆,从而引起支挡结构滑移或周围土体的整体滑动。为了进一步了解超大跨度型钢组合支撑受压状态下的轴应力、压缩变形、竖向变形、侧向变形等变化规律,以及围护结构的位移变化情况,我司于上周进行了一次超大跨度型钢组合支撑现场加载试验。

试验场地
支撑布置示意图


本次加载试验选取了位于萧山蜀山项目的一道跨度为180m、共16根型钢的双拼型钢支撑。试验包括轴心加压试验与上下偏心加压试验两部分。

一、试验准备

1、确定试验时间、试验场地、试验人员。

2、上层型钢支撑梁安装4个500t千斤顶,下层型钢支撑梁安装8个300t千斤顶;安装百分表监测型钢支撑的侧向变形、竖向变形及围护结构位移;安装位移采集仪监测千斤顶活塞顶举位移;安装数显油压表测量液压千斤顶顶压力;安装振弦式表面应变计测量支撑轴力。

3、为了得到更为准确的型钢支撑压缩量,且依据紫金准乾项目预应力型钢支撑加载试验的经验,横梁螺栓对型钢支撑竖向变形、侧向变形影响较小,本次实验在拆除横梁螺栓后进行。

4、在加压件中增加加劲板以便于更好地加载。


12个千斤顶安装完毕


分别用于测量围护结构位移、支撑侧向位移、支撑竖向位移的百分表


加压件中安装加劲板

二、试验过程

1. 轴心加压:

依据千斤顶参数,轴心加压试验如下表所示分级施加压力:

表一:轴心加压分级施压表

由于千斤顶行程所限(300t型号为10cm,500t型号为15cm),加压至总标准力值约为28442KN时试验结束,未达到极限承载状态。


千斤顶行程变化如下:


加压部位测点


千斤顶行程变化


围护结构与支撑端点位移如下:


测点位置示意图



支撑北部围护结构位移


支撑北端测点位移变化



支撑南部围护结构位移



支撑南端测点位移变化


2. 偏心加压:

试验计划上层加压为下层的1.25倍,偏心距0.044m,分级加压下表所示

表二:偏心加压分级施压表

千斤顶安装剖面示意图


现场实际操作中,上层加压至约15570kN,下层加压至约12450kN时,置于上层千斤顶前的垫片由于应力集中被压坏,试验终止

被压坏的垫片

三、总结

由于千斤顶行程不足、垫片压坏等原因,试验并没有达到极限承载状态(最大加压约29791kN);但试验中得到的不同加载状态下的应力、变形数据可以加深对型钢组合支撑体系冗余度与安全系数的认识,也帮助设计人员更精准地依据不同项目需求控制成本。

(烈日炎炎,做试验不易,为辛勤的小伙伴们点个赞吧!)


试验人员


文稿源自东通岩土科技(见水印)

本文仅供学术分享之用

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