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大尺度地下连续墙的计算理论

332 2021-07-20 10:30:33

大尺度地下连续墙结构的古典理论方法主要考虑里的平衡。包含自由端法、等值梁法、1/2 分割法、等弯矩等轴力法。地下连续墙的计算理论,从古典理论方法的假设土压力为已知,不考虑墙体变形和横撑变形逐渐发展到考虑墙体变形和横撑变形,直到综合考虑土体与结构的共同作用,以及土压力随墙体变化,考虑施工分步开挖等。主要计算方法,大概分为是三类。见表 2-1。

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自由端法计算简单,但这种方法只能计算简单的悬臂状态的基坑支护。

(2)等值梁法12

找到基坑底面下连续墙弯矩为零的某一点,以该点假想为一个铰,图 2-3 多支撑工况的等值梁法计算简图。一旦假想铰的位置确定,即可将梁划分为两段,上段相当于多跨连续梁,下段为一次超静定梁。

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等值梁法是一种不考虑土与结构变形的近似计算方法,计算简单,便于手算。实践证明,用等值梁法计算所得的跨中弯矩比实际的大得多,因此在实际使用时,需要一个经验弯矩折减系数来修正结果。

(3)太沙基法1

太沙基法的主要观点是除第一道支点之外的所有横撑支点以及在开挖面处形成的塑性铰,由于塑性铰的存在,所以该支点无负弯矩,均为正弯矩(见图 2-4)。太氏方法与 1/2 分割法相比,横撑轴力变化不大,弯矩图相差较多。

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太沙基法通常用将多层支撑的地下连续墙当做刚性支撑连续梁来计算,通过经验公式求出内力。可以避免求解复杂的超静定结构。

(4)山肩邦男法

山肩邦男法的主要思想∶考虑不同阶段施工的挡土墙随施工支护变化而发生的受力状况,在土压力已知的条件下,根据实测资料又引入一些基本假定。山肩邦男法的计算简图见图2-5(a),为简化运算,山肩邦男法提出了近似解法,见图2-5(b)

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山间邦男法计算模型简单,用静力平衡方程即可求解内力,基本满足实际施工中的 需要。但没有考虑支撑轴力和连续墙内力的变化,在实际工程中,发现多支撑结构计算 结果偏保守。通常只用来计算 1-2 道支撑的情况。 

(5)增量法 

增量法(见图 2-6)把支护结构看做一竖放的弹性地基梁受侧向土压力的作用,土 压力一般采用经典的理论土压力。基坑面以上的支撑可看作一弹性支点,基坑面以下的 土层可用一系列的土弹簧的作用来代替。增量法考虑先开挖变形,后支撑的大尺度地下 连续墙结构所特有的施工受力过程,可模拟复杂的多层土、多支撑的施工过程,是目前 地下连续墙结构较先进的计算方法。

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