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悬臂式支挡结构的分析

采用标准的土压力分析方法来对板桩进行分析。通常,基坑外侧的是主动土压力,基坑内侧的是被动土压力

根据极限状态理论,软件将在悬臂式支挡结构上通过迭代方法搜索一个点,该点处力矩满足如下等式关系:

完成后,软件继续向下搜索达到桩墙剪力平衡点的位置(此时基坑外侧为被动土压力,基坑内侧为主动土压力),即剪力为零的位置,该位置即为结构的最终嵌固深度。至此,结构的总长度便计算出来了。

采用安全系数法时,软件将搜索到一个点满足下式:

很显然此方法得到的内力分布并不是真实情况,但某些国家要求使用该方法。

需要注意的一点是,软件计算得到的内力是结构每延米的内力,因此,对于排桩,其实际内力应为软件计算所得内力乘以桩间距。

计算时既可以选择考虑截面最小土压力,也可以通过折减系数减小被动土压力。被动土压力的大小决定了结构的最大变形量,但是实际上挡墙向填土方向的位移量很难达到那么大,因此,实际的被动土压力为静止土压力(没有发生变形的墙体)至被动土压力(达到理论最大变形的墙体)之间的某一值,(例如,结构转角约为10mRad时- 那么,高1m的结构达到被动土压力时变形为 10mm )。因此,考虑到实际工程中不可能允许达到这么大的位移量,有必要通过设置“被动土压力折减系数”小于或等于1来降低被动土压力的值。推荐值如下:

  • 0.67 折减约一半的最大变形量(达到被动土压力)
  • 0.5 约等于桩后达到主动土压力时的变形量
  • 0.33 约等于桩前达到静止土压力时的变形量,约为最大变形量的20%

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