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[考试信息]21注册考试,岩土、结构,抗浮是你跨不过的坎。。。。听仙哥说 [复制链接]

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离线才华比仙
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2021-10-31
Q1仙哥,我是注册岩土的考生,抗浮的上覆土压重,我记得您平时叫我们水位下用饱和重算,我也是这么算的,
目前答案出来,机构们解答不一致,有按浮重算的,也有大佬的书作为依据支撑,我就指望这题上岸,慌得一批。。。。。。
Q2仙哥,我是一级注册结构的考生,抗浮的上覆土压重,我记得您平时叫我们水位下用饱和重算,我也是这么算的,
目前答案出来,机构们解答不一致,有按浮重算的,老朱14年按总压重算,现在答复又按浮重,我的命苦啊!!我就指望这题上岸,慌得一批。。。。。。
A年轻人,遇事别慌,先静一静,大佬们的观点是我们参考的重要依据,但不要当成教条,牛顿也有犯错的时候,形成自己的独立思维,才是建立概念的王道。听仙哥道来:
首先,要讨论抗浮问题,得知道抗浮是个啥,那么用什么算不言自喻:
看下面这个图:


用一点高中的物理知识,如果我考虑混凝土箱子的受力,如下图:


根据受力平衡:G(上部土加水)+G(混凝土)=FW+N(地基)
试想,箱子如果埋深过大,水浮力足够大时,可以使混凝土箱底与地基土脱开,N(地基)=0,这时,箱子漂浮于土中、甚至被水掀翻,这就是抗浮问题的实质。
为了解决这个问题,就要控制水浮力不至过大,地基土不脱开,即:G(上部土加水)+G(混凝土)≥FW,工程上考虑安全储备,引入大于1的安全系数,即规范所谓G(上部土加水)+G(混凝土)≥KFW
因此,从抗浮的实质来说,研究对象是混凝土箱子,压在箱子顶的竖向荷载为上部水土总重,用饱和重度,没毛病。。。。。。
Q1:您说的似乎有道理,但有大佬说,上部水只是对土产生浮力,没有直接作用于箱子上,因此压重用浮重合理,我也认同。。。。。。
Q2:我附议。。。。。。
A:看来还是大佬香啊,真香。。。。。。,仙哥看来:
以上受力分析是把水和土看成整体对箱子作用,这个叫整体法,他们之间的浮力作用是内力,不需考虑,你说的是隔离受力,相当于把水浮力分出来,也可以,结果一样,但这种方法比较低级,仙哥不屑,既然你问,我就来说说:


隔离法受力如图所示,当土按浮重计算时,上覆土水浮力有一个反作用力,就是箱子顶水压力,那么以箱子为受力对象,难道箱子顶部没有这个水压力?只要你的概念清晰,用什么方法得到的结论都一致!此时箱子顶土的浮重+Fw1就是上覆土总压重,有什么区别么??????
Q1:明白了,仙哥,通透!!!!!!
A:其实抗浮上覆土用总压重,没有任何争议!新版抗浮规范也是按总压重规定,有些专家天天说“分清敌我”,那么抗浮的敌就是混凝土板底的水压力,我就是上部自重,包括压在顶板上的水的自重,都是抗浮的友军,抗浮系数就是我方与敌方的力量对比,如果压重按浮重度,板底浮力按降低水头算在受力平衡角度没有问题,但在抗浮系数的概念上含糊不清,相当于我军队伍中混入几个鬼子,抵消一部分力量,再和剩余鬼子对比,这种含混不清的概念完全不能体现“分清敌我”的宗旨,不能体现抗浮系数的概念,不是抗浮问题以混凝土箱体为研究对象的实质。
对于搞岩土的同行而言,抗浮有类似概念完全可以借鉴:
混凝土结构抗浮之所以用总压重,就是因为混凝土是隔水材料,阻断了结构范围内上下的水力联系,这和黏土以下基坑抗突涌完全是一个道理,因为黏土层也隔断了上下水力联系,此时必须用总压重与水浮力对比,既然这样,那抗浮有什么理由上覆土用浮重呢???



































离线xueshuge

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只看该作者 1楼 发表于: 2021-11-01


其实就是结构的上下水压采取分力形式还是合力形式表达导致的:1,饱和重法,结构上下受到的水压以分力形式表达,上部水压有利放分子,下面水压不利分母。2,浮重法,结构上下水压以合力形式表达,叠加成结构所受到的浮力放在分母。目前看了很多评论,很少能理解饱和重法的做法的,基本都是靠搬其他大拿的说法来支持浮重法,那为什么抗浮规范和铁路支挡8.2.8条就是采用饱和重法,而他们却不支持规范的做法呢?如果真的自己有深入受力分析,应该都知道这两种方法都是以结构为研究对象,然后把各种力加载到结构上面的了。另外,铁路支挡说的浮力其实就是结构底部受到的水压,大小等于结构及上覆土所受到的浮力(这个就不需要我去证明了吧),也符合阿基米德原理咯。其实这两种方法都没错咯,我认为官方就应该给出答案,统一以后的答题做法,免得争来争去
离线zh11add

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只看该作者 2楼 发表于: 2021-11-01
向下水压力放分子,向上水压力放分母,抗浮技术标准已经明确了,浮力规范说了是上下水位压力差
离线才华比仙

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只看该作者 3楼 发表于: 2021-11-01
仔细想想,是不和基坑底黏土层底承压水抗突涌一个道理
离线xueshuge

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只看该作者 4楼 发表于: 2021-11-01
回 才华比仙 的帖子
才华比仙:仔细想想,是不和基坑底黏土层底承压水抗突涌一个道理 (2021-11-01 09:15) 

是咯。你就是才华比仙群主吧
离线Keywii

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只看该作者 5楼 发表于: 2021-11-01
楼主什么是浮力,什么是有效应力原理没搞清楚吧。浮力就是水头差的水压力产生的,上面说的黏土隔水层以上用饱和重度不完全对!黏土层顶部同样用浮重度,黏土层底部用饱和重度而已,得搞清楚这个有效应力原理。箱涵周围的土位于水中,是泡在水中的,土体透水,用浮重度计算有效压重。分析抗浮主体是箱涵本身,不是箱涵加土,土只是压重,土不是抗浮主体,土只是压重产生抗浮力;浮力也只算箱涵本身的浮力,因为主体是箱涵,土只产生压重采用的浮重度,所以土的浮力不再计算。
离线才华比仙

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只看该作者 6楼 发表于: 2021-11-01
我理解的抗浮的水浮力,是指上下水压力,侧压力是平衡的
离线才华比仙

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只看该作者 7楼 发表于: 2021-11-01
主要看上下力的关系,箱子能不能被掀翻
离线才华比仙

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只看该作者 8楼 发表于: 2021-11-01
回 xueshuge 的帖子
xueshuge:是咯。你就是才华比仙群主吧[表情] (2021-11-01 09:22) 

是的是的是的,就是我
离线chaochaoren

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只看该作者 9楼 发表于: 2021-11-01
隔离法受力如图所示,当土按浮重计算时,上覆土水浮力有一个反作用力,就是箱子顶水压力;换成基本的土力学问题,你的意思是吧地下室部分当作了隔水层来考虑了吧,长度上是不是小了点。
离线才华比仙

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只看该作者 10楼 发表于: 2021-11-01
回 Keywii 的帖子
Keywii:楼主什么是浮力,什么是有效应力原理没搞清楚吧。浮力就是水头差的水压力产生的,上面说的黏土隔水层以上用饱和重度不完全对!黏土层顶部同样用浮重度,黏土层底部用饱和重度而已,得搞清楚这个有效应力原理。箱涵周围的土位于水中,是泡在水中的,土体透水,用浮重度计算有效压重 .. (2021-11-01 09:26) 

抗浮只考虑水的上下关系,名为水浮力,其实不考虑侧向压力,这样和黏土突涌道理一样,除非混凝土透水,水可以跑里面
离线xueshuge

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回 Keywii 的帖子
Keywii:楼主什么是浮力,什么是有效应力原理没搞清楚吧。浮力就是水头差的水压力产生的,上面说的黏土隔水层以上用饱和重度不完全对!黏土层顶部同样用浮重度,黏土层底部用饱和重度而已,得搞清楚这个有效应力原理。箱涵周围的土位于水中,是泡在水中的,土体透水,用浮重度计算有效压重 .. (2021-11-01 09:26) 

我觉得是你没搞清楚。结构上下的水压力就一定要叠加成结构所受浮力形式吗,就不能以分力的形式分别加在结构上面和下面吗?不要老是套阿基米德那套,楼主比你清楚多了。还有两种方法都是以结构为对象进行分析,饱和重度法到你们这里就成了以结构和上部土为整体分析了。耐心看下别人的结构受力分析。
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