[發明專利]適用于割圓型組合基坑支護結構的設計方法

在審

• 申請號: 201811449865.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109371981A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊忠勇;廖少明;王坤;李興峰;張磊;劉孟波;師印;杜俊黎;周文鋒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63926部隊;上海同榮土木工程科技有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明公開了一種適用于割圓型組合基坑支護結構的設計方法，包括確定圍護樁的樁徑及間距；確定圍護樁的插入比；確定環梁的截面尺寸；確定環梁的等效彈性支撐系數K_h；利用啟明星基坑計算軟件完成圍護結構水平位移驗算、地表沉降驗算、整體穩定性驗算、抗隆起穩定性驗算；利用啟明星基坑計算軟件確定圍護結構的彎矩和剪力包絡圖；根據圍護結構的的彎矩和剪力包絡圖確定圍護結構材料及配筋。采用本發明提供的一種適用于割圓型環梁的等效彈性支撐系數計算方法，可將異型基坑支護結構轉化為普通基坑支護結構進行計算，大大降低了此類異型基坑支護結構的設計難度。

技術領域

本發明屬于基坑圍護結構設計計算領域，涉及一種適用于割圓型組合基坑支護結構的設計方法。

背景技術

二維豎向彈性地基梁模型是矩形基坑圍護結構設計最常采用的理論計算模型，其理論基礎成熟，計算可行性高，基于該理論模型的基坑計算軟件也得到了廣泛的應用，如啟明星基坑計算軟件等。使用環梁支撐體系的圓型基坑也可用該理論模型進行計算，其關鍵點在于計算環梁及圍護墻體的等效剛度。

對于圓型基坑環梁的等效剛度的計算方法，《港口工程地下連續墻結構設計與施工規程》(JTJ303-2003)中已經給出。但是對于割圓型基坑支護結構，目前尚無統一的等效剛度計算方法，致使其無法直接使用二維豎向彈性地基梁模型進行計算。

因此，目前亟需一種適用于割圓型環梁的等效彈性支撐系數計算方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服現有技術存在的缺陷，提供一種適用于割圓型組合基坑支護結構的設計方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

割圓型組合基坑支護結構包括圍護樁和支撐體，支撐體在割圓型組合基坑支護結構內部為環梁形式，在兩割圓連接部分設置橫撐及斜撐，環梁豎向間距3.0～5.0m。

在對支護結構進行設計時，

首先根據常規基坑的設計計算方法，初步確定基坑圍護樁的樁徑、間距、插入比以及環梁的截面尺寸；

而后根據下述步驟確定環梁的等效彈性支撐系數：

選取半結構并通過力法方程求得均布荷載作用下的環梁內力圖；

通過積分計算得到環梁的柔度系數表達式，進而得到環梁的等效彈性支撐系數表達式，求得環梁的等效彈性支撐系數；

接著采用二維豎向彈性地基梁模型，在啟明星基坑計算軟件輸入相應參數完成圍護結構水平位移驗算、地表沉降驗算、整體穩定性驗算及抗隆起穩定性驗算，驗算通過則輸出圍護結構內力包絡圖，并據此進行配筋計算。若驗算不通過，則改變基坑圍護樁的樁徑、間距、插入比以及環梁的截面尺寸等參數重復上述計算步驟。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

(1)將割圓型組合基坑支護結構三維計算問題簡化為二維平面問題進行計算，大大降低了割圓型組合基坑支護結構設計難度與計算量。

(2)提出了一種基于力法方程割圓型環梁支撐的等效彈性支撐系數的計算方法，計算理論成熟，計算方法簡便。

(3)等效彈性支撐系數可根據兩割圓的直徑比值進行修正，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為單割圓型基坑支護結構平面圖。

圖2為等大雙割圓型組合基坑支護結構平面圖。

圖3為等大雙割圓型組合基坑支護結構立體圖。

圖4為不等大雙割圓型組合基坑支護結構平面圖。

圖5為適用于割圓型組合基坑支護結構的設計方法的流程示意圖；