[發明專利]一種計算SMW支擋結構臨界嵌固系數的方法

有效

• 申請號: 201810971050.2
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109299508B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王忠凱
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 鄧佳

1.一種計算SMW支擋結構臨界嵌固系數的方法，其特征在于，包括以下步驟

步驟S1，初步設定支擋結構上有N層錨桿，N為大于1自然整數；

步驟S2，以第N層錨桿的支撐點為支點，基于力矩平衡原理，計算獲取所述支擋結構的嵌固深度，且所述第N層錨桿為距離所述支擋結構頂部的最遠的錨桿，所述嵌固深度為所述支擋結構插入基坑底部的深度；

步驟S3，基于所述嵌固深度獲取所述支擋結構的高度；

步驟S4，以第a層錨桿的支撐點為支點，基于力矩平衡原理，獲取第a+1層錨桿支撐點開挖面以下考慮計算的被動土壓力厚度，并依據朗肯公式計算第a層錨桿支點反力，且a≥1；

步驟S5，a＝a+1，執行步驟S4，直至a＝N；

步驟S6，獲取每一層錨桿長度，并基于每一層錨桿的支反力、相鄰錨桿之間的間距和錨桿施工角度，獲取每一層錨桿的錨拉力；

其中，所述步驟S2具體包括：

依據力矩平衡原理可獲得：

Ea_A×H_A＝Ep_B×H_B；

其中，

Ea_A＝﹛[a+6(h₁+h₂)]+[a+6(h₁+h₂+h₃+X₁)]﹜(h₃+X₁)/2；

且，a表示擋土墻主動土壓力初始值(kPa)；h1表示第一層錨桿以上土層厚度(m)；h2表示第一、二層錨桿之間土層厚度(m)；h3表示第二層錨桿至基坑底間土層厚度(m)；EaA表示基坑開挖至底部，擋土墻后主動土壓力合力(kPa)；EpB表示基坑開挖至底部，擋土墻前被動土壓力合力(kPa)；HA表示擋土墻后主動土壓力合力至第二層錨桿的距離(m)；HB表示擋土墻前被動土壓力合力至第二層錨桿的距離(m)；X1表示基坑開挖完成面以下考慮計算的被動土壓力厚度(m)；

而，所述步驟S3詳細計算方法為：

M＝h1+h2+h3+1.2X1，且M取整數，M表示支擋結構的高度；

具體的，所述步驟S6詳細計算方法為:

基于公式：以獲取每一層錨桿的錨拉力；

其中，T表示每層錨桿的錨拉力(kN/m)，R表示每層錨桿的支反力(kN/m)，s表示相鄰錨桿之間的間距(m)，θ表示錨桿施工角度，且θ≤15⁰。