专利汇可以提供一种地连墙成桥应力的计算方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及地连墙成桥应 力 计算的技术领域,具体涉及一种地连墙成桥 应力 的计算方法,包括以下几个步骤:步骤1、建立开挖阶段的地连墙有限元模型;步骤2、计算基坑内外侧压力之差;步骤3、采用 弹簧 模拟注浆层对支挡结构的地基反力,地基反力由 水 平地基反力系数乘积该深度处 挡墙 的 变形 来确定;步骤4、根据不同开挖阶段的水平抗力系数分别求出加固前后地连墙的最大应力。本发明的计算方法能有效的解决地连墙在后期使用中最大主应力保持在合理的范围内的问题。,下面是一种地连墙成桥应力的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
步骤1、建立开挖阶段的地连墙有限元模型;
步骤2、所述有限元模型包括地连墙、底板和内衬,内衬为环形,地连墙为筒形;假定环形内衬以及地连墙结构两侧土体为弹簧模型,筒形地连墙与环形内衬支护体系的总体基本方程为:
在式1中:
v为地连墙泊松比,E为地连墙弹性模量,I为地连墙单位宽度截面惯性矩,
kin为基坑内侧土弹性系数,kex为基坑外侧土弹性系数,kzc为内衬等效分布弹性系数,Δp0为基坑内外侧压力之差,z为地面或开挖面以下深度,h为开挖深度,R为地连墙半径,u为地连墙的水平位移;
步骤3、地连墙外侧混凝土注浆层通过弹性地基梁法模拟,采用弹簧模拟注浆层对支挡结构的地基反力,地基反力由水平地基反力系数乘积该深度处挡墙的变形来确定,地基反力系数的式子如下:
Kh=A0+mzn 式2
pu=Khub0 式3
在式2和式3中:
Kh为土的水平抗力系数或水平基床系数;
pu为土对支挡结构的水平地基反力;
z为地面或开挖面以下深度;
k为比例系数;
n为指数,用来反映地基反力系数随深度变化;
A0通常取为零,m为地面或开挖面土的地基反力系数;
u为地连墙的水平位移;b0为地连墙的抗力计算宽度;
步骤4、结合式2和式3,并将不同开挖阶段的水平抗力系数分别代入式1得出加固前后地连墙的最大应力,将地连墙加固前后的最大应力进行比值。
2.如权利要求1所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:所述地连墙加固前后最大应力比值的公式为:
在式4中:
Rs-地连墙加固后最大应力与加固前的比值;
Tc-为混凝土注浆层厚度;
-为地连墙外围土剪切系数;
Ed-为地连墙弹性模量;
其中p1、p2、p3、p4、p5、p6为特征数,其值分别为:p1=-1.04,p2=0.00028,p3=-7.37,p4=
4.67,p5=1.51,p6=2234.5。
3.如权利要求1所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:在轴对称的薄壳结构中,壳体的环向应力σθ与应变εθ的公式分别表达为:
其中,E为地连墙弹性模量,z为地面或开挖面以下深度,ur地连墙径向位移,uθ为地连墙横向位移与径向位移的合位移,v为地连墙泊松比,R为地连墙半径,θ为合角,εz为力变,uz为地连墙横向位移;
在轴对称条件下有uθ=0,且筒形地连墙半径沿z方向厚度相同,则式6简化为:
其中R为地连墙半径,ur为地连墙径向位移;
忽略地连墙自重的影响,得到地连墙竖向应力的式子为:
其中,E为地连墙弹性模量,uθ为地连墙横向位移与径向位移的合位移,v为地连墙泊松比,εz为力变;
联立5-8解得地连墙应力的式子为:
其中,E为地连墙弹性模量,ur地连墙径向位移,R为地连墙半径。
4.如权利要求2所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:所述地连墙外围土剪切系数的范围为10-30。
5.如权利要求4所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:所述混凝土注浆层的厚度范围为0-10m。
6.如权利要求5所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:所述地连墙弹性模量的范围为3.15E+04-3.25E+06MPa。
7.如权利要求6所述的一种地连墙成桥应力的计算方法,其特征在于:在地连墙外围土剪切系数的范围值内选取数值AX,在混凝土注浆层厚度的范围值内选取数值BX,在地连墙弹性模量的范围值内选取数值CX,并将AX、BX、CX带入式4计算结果。
【技术领域】
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