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内支撑结构计算

374 2021-10-22 10:32:38

内支撑承受的荷载大而复杂,计算时应包括最不利时的工况。内支撑的每根杆件都要满足强度和稳定性要求,以保证整个支护结构的安全。

内支撑结构计算主要包括以下几个方面内容∶

(1)确定荷载种类、方向及大小;

(2)计算模型和计算假定;

(3)采用合理的计算方法;

(4)计算结果的分析判断和取用。

1.水平支撑的荷载

作用在水平支撑上的荷载主要是水平力和竖向荷载。

水平力主要是由竖向围护结构传来的水、土压力和基坑外地面荷载(有关水平力的计算参见第 2章)。沿压顶梁、腰梁长度方向的分布力汇集到水平支撑的端部节点上。必要时还要考虑环境条件的变化,如温度应力或附加预压力等外荷载。竖向荷载主要是支撑自·重和附加在支撑上的施工活荷载。

2.计算方法

支撑计算比较复杂。它的复杂性不在于支撑本身,而在于计算的精确性与同它相联系的围护结构、土质 、水文、施工工艺等条件密切有关。

计算方法大致分为三种∶

第一一种是简化计算方法。它将支撑体系与竖向围护结构各自分离计算。压顶梁和腰梁作为承受由竖向围护构件传来的水平力的连续梁或闭合框架。支撑与压顶梁、腰梁相联的节点即为其不动支座。

当基坑形状比较规则并采用简化计算方法时,可以采用以下规定∶

(1)在水平荷载作用下腰梁和压顶梁的内力和变形可近似按多跨或单跨水平连续梁计算。计算跨度取相邻支撑点中心距。当支撑与腰梁、压顶梁斜交时或梁自身转折时,尚应计算这些梁所受的轴向力。

(2)支撑的水平荷载可近似采用腰梁或压顶梁上的水平力乘以支撑点中心距;(3)在垂直荷载作用下支撑的内力和变形可近似按单跨或多跨连续梁分析。其计算跨度取相邻立柱中心距;

(4)立柱的轴向力取水平支撑在其上面的支座反力;

按照上述规则计算的结果都是近似值,但比较直观简明,适合于手算和混合计算..一般可起到控制作用。

第二种是平面嗽体分析。它将支撑体系作为一个鞭体,传至环梁(即压顶粱、腰梁)的力作为分布荷载,整个平面体系设若干支座(以弹性支座为好,其刚度根据支撑标高处的土层特性及围护结构刚度综合选定).借助计算机软件进行分析,可同时得出支撑系统的内力与变形解答。

第三种为空间整体分析。它即将所有支撑杆件、压顶梁、腰梁、立柱与竖向围护构件视为一个协同工作的整体结构。这种计算只能借助电子计算机才能胜任,目前已有程序出台。将竖向围护构件的特征、节点构造和支撑杆件特征等全面纳入计算范围,并模拟各种施工情况。当外部特性描述正确时,采用整体分析能较准确地计算出各种工况下各构件的内力和变形。

有条件时,可以采用二种以上的方法进行计算。以资对比互校。最后通过分析、判断,选取较合适的计算成果作为支撑结构断面、节点的设计依据。

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