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[热点探讨]设计强度、极限强度、实用强度 之一:理论分析 [复制链接]

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离线土博士
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2012-12-02
最近想在论坛上写个系列篇,分几部吧,题目暂定

《设计强度、极限强度、实用强度 之一:理论分析》;
《设计强度、极限强度、实用强度 之二:规范解读》;
《设计强度、极限强度、实用强度 之三:工程应用》;
《设计强度、极限强度、实用强度 之四:施工技巧》。

回头有空了慢慢写。希望和大家一起共同学习进步。

离线figboy

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只看该作者 1楼 发表于: 2012-12-02
对第四部分:偷工减料技巧 这个提法实在无法苟同,建议改为技俩,毕竟偷工减料是个贬义词,放在一起怪怪的。
离线土博士

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只看该作者 2楼 发表于: 2012-12-05
意见不错,拟改为施工优化吧。
离线土博士

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只看该作者 3楼 发表于: 2012-12-05
1、土钉支护

土钉支护理论分析计算时有个很关键的问题就是水平荷载的取值。水平荷载的几大主要组成主要有:主动土压力;水压力;局部超载引起的侧压力;局部超载引起的侧压力;放坡土体引起的侧压力;还有道路车辆荷载等。(冻胀、温度变化、爆破开挖土方等产生的作用一般较少遇到)。除主动土压力外,其他的水平荷载组成在各种书籍及规范中的计算方法都比较一致。
目前主动土压力计算比较经典也相对占据统治地位的是郎肯土压力理论和库仑土压力理论,两者都是线性分布,就不细说了。这里先介绍几种其他大师或学者对于柔性支护尤其是土钉支护的土压力分布观点。
Terzaghi和Paik建议的土压力理论:

铃木建议砂土土压力:

铃木建议粘性土土压力:

可以看出,上面的土压力计算简图对中部、中下部、下部土压力的折减力度比较大。需要指出的是,上面的土压力分布模式是他们结合相关土压力计算理论,并总结统计诸多土压力实测值后提出的一个土压力分布建议模型,整体上还是被接受的。
而采用传统的郎肯或库仑土压力分布模型,则会使得中下部土压力计算值偏大。
基坑规范2012版,对土钉轴向拉力标准值的计算基本沿袭了99规范,大体采用的是计算土钉处的主动土压力标准值乘以水平竖向间距及相关系数,而主动土压力的计算就是采用的郎肯库仑模型,计算时会使得中下部土钉轴向拉力值相对比较大。个人认为规范对这点还值得商榷。
1条评分土币+3
haozhaopg 土币 +3 优秀文章,支持! 2012-12-05
离线土博士

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只看该作者 4楼 发表于: 2012-12-05
2、土钉支护面层土压力计算

目前无论学术界和工程界都比较普遍认为土钉支护技术的面没必要计算,直接按规范或工程经验通过构造来配置,面层钢筋网使用的钢筋直径比较多的是6.5至10.0,钢筋网间距比较常用的是150mm至250mm,作为工程而言,成熟地区经验固然可以甚至值得借鉴。但是作为一个工程问题而言,个人觉得还是有必要在理论上进行下分析。
目前有几位同仁对土钉支护面层土压力的计算分析进行一定的研究工作,土钉支护技术规程里面也有对面层土压力计算的方法:

通过对规范面层土压力计算公式的计算分析,发现该计算方法计算的作用在喷射混凝土面层上的土压力比较大,按照目前常用的构造配筋无法满足要求。本人对预应力锚杆柔性支护法技术进行了一定的分析工作,当锚下承载结构连接为一体时,或近似一体时,在面层内侧一定深度范围内会形成土拱效应,土拱将后侧的水平荷载直接传递到锚杆,而土拱将部分水平荷载传递到面层(土拱不完全发挥);后侧水平荷载不传递到面层(土拱完全发挥作用),因此,考虑土拱效应时,作用在面层上的土压力其实很小。下面是本人对面层土压力的部分计算结果:




最后通过和部分实测面层土压力的对比分析,得出了一个计算面层土压力的简化计算公式:

后来在一些基坑支护的设计中,对于面层钢筋网间距的选择时,我们参照上面这个计算公式,将面层简化为单向板或双向板构件进行计算配筋,配筋及钢筋间距都比较合理。规范一般采用正方形间距配筋,考虑到设计的情况及该计算方法的应用,可采取矩形间距配筋,也就是考虑了面层的受力筋和构造筋。个人觉得比较合理。
尽管这个方法是针对预应力锚杆柔性支护法分析得出来的。我认为这个方法同样可以应用在土钉支护中,但是前提是必须设置加强筋,而且加强筋是竖向设置。因为锚下承载结构横向布置(类似于土钉加强筋横向布置(这个很常用)时,相关的研究分析工作还没有完成)。

希望大家积极探讨,畅所欲言!
2条评分土币+6
yirujiwang 土币 +4 优秀资料,感谢! 2012-12-07
haozhaopg 土币 +2 - 2012-12-05
离线土博士

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只看该作者 5楼 发表于: 2012-12-05
发现写帖子还是很费时间的,今天就先到这里吧,回头继续。
在线haozhaopg

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只看该作者 6楼 发表于: 2012-12-05
    
猝然临之而不惊,无故加之而不怒
离线caoruina

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只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-20
人生好比一杯苦咖啡
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