採用荷載-結構模式進行支護結構設計時的計算方法是什麼

2020-11-28 建設工程教育網

　　問：採用荷載－結構模式進行支護結構設計時的計算方法是什麼？

　　答案：採用荷載－結構模式進行支護結構設計時的計算方法有：

　　（1）假定抗力區範圍及抗力分布規律法（簡稱「假定抗力圖形法」）：假定襯砌結構周邊抗力分布的範圍及抗力區各點抗力變化的圖形，只要知道某一特定點的彈性抗力，就可求出其它各點的彈性抗力值。這樣，在求出作用在襯砌結構上的荷載後，其內力分析也就變成了通常的超靜定結構問題。這種方法適用於曲牆式襯砌和直牆式襯砌的拱圈計算。

　　（2）彈性地基梁法：這種方法是將襯砌結構看成置於彈性地基上的曲梁或直梁。彈性地基上抗力按溫克爾假定的局部變形理論求解。當曲牆的曲率是常數或為直牆時，可採用初參數法求解結構內力。一般直牆式襯砌的直邊牆利用此法求解。

　　直牆式襯砌的拱圈和邊牆分開計算。拱圈為一個彈性固定在邊牆頂上的無鉸平拱，邊牆為一個置於彈性地基上的直梁，計算時先根據其換算長度，確定是長梁、短梁或剛性梁，然後按照初參數方法來計算牆頂截面的位移及邊牆各截面的內力值。

　　（3）彈性支承法：彈性支承法的基本特點是將襯砌結構離散為有限個杆系單元體，將彈性抗力作用範圍內（一般先假定拱頂90℃～120℃範圍為脫離區）的連續圍巖，離散成若干條彼此互不相關的矩形巖柱，矩形巖柱的一個邊長是襯砌的縱向計算寬度，通常取為單位長度，另一邊長是兩個相鄰的襯砌單元的長度之半的和。為了便於計算，用一些具有一定彈性的支承來代替巖柱，並以鉸接的方式支承在襯砌單元之間的節點上，它不承受彎矩，只承受軸力。彈性支承的設置方向，當襯砌與圍巖之間不僅能傳遞法向力且能傳遞剪切力時，則在法向和切向各設置一個彈性支承。如襯砌與圍巖之間只能傳遞法向力時，則沿襯砌軸線設置一個法向彈性支承。但為了簡化計算工作，可將彈性支承由法向設置改為水平方向設置。對於彈性固定的邊牆底部可用一個即能約束水平位移，又能產生轉動和垂直位移的彈性支座來模擬。將主動圍巖壓力簡化為節點荷載，襯砌結構的內力計算，可採用矩陣力法或矩陣位移法，編製程序進行分析計算。

責任編輯：粥粥

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