[發(fā)明專利]一種提高衡重式擋土墻抗剪承載力的方法

有效

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• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111310265B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏永幸;付正道;周波;劉菀茹;吳邵海;褚宇光
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;E02D29/02
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 韓洋

本發(fā)明公開了一種提高衡重式擋土墻抗剪承載力的方法，在建造衡重式擋土墻前，引入加固結(jié)構(gòu)抗剪強度利用系數(shù)對所述加固結(jié)構(gòu)提高的抗剪承載力進行表征，并以此建立增設(shè)加固結(jié)構(gòu)后的衡重式擋土墻的抗剪承載力計算模型；再根據(jù)設(shè)定好的目標抗剪承載力、利用所述增設(shè)加固結(jié)構(gòu)后的衡重式擋土墻的抗剪承載力計算模型對加固結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，初擬定參數(shù)，再反推出期望間距，最后完成增設(shè)有加固結(jié)構(gòu)的衡重式擋土墻的建設(shè)。通過相應(yīng)的計算模型描述擋土墻和加固結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作性能，綜合考慮二者抗剪承載力協(xié)同作用，填補了衡重式擋土墻加固設(shè)計中缺少合理計算方法的空白，可以通過該模型反推出加固結(jié)構(gòu)的合理布設(shè)間距和數(shù)量，得到最優(yōu)的加固補強方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高衡重式擋土墻抗剪承載力的方法。

背景技術(shù)

衡重式擋土墻在墻體自重的基礎(chǔ)上，能充分利用衡重臺上部填土重力，以改變墻體的重心位置、抵抗墻側(cè)土壓力，是一種應(yīng)用廣泛的支擋結(jié)構(gòu)。漿砌片石擋土墻是采用砂漿與毛石料砌筑的砌體結(jié)構(gòu)，具有造價低、透水性好等諸多優(yōu)點。但由于漿砌片石承載力低、易變形，加之衡重臺折角位置為應(yīng)力集中區(qū)域，工程實踐中經(jīng)常出現(xiàn)衡重式擋土墻衡重臺處斜截面剪切開裂的病害。

為防止上述病害，加強衡重臺與上墻背相交處的斜截面抗剪能力，傳統(tǒng)方法通常在新建衡重式擋土墻的過程中，在衡重臺與上墻背相交區(qū)域附近采用插豎向短鋼筋的方式進行加固。但該方法缺乏合理的抗剪承載力計算方法導致其缺乏合理的加固結(jié)構(gòu)的布設(shè)依據(jù)，往往因鋼筋過少導致加固范圍受限、對擋土墻抗剪承載力的提升不足，而過多的設(shè)置則會導致工程量的加劇和浪費，因此亟需提出一種更加合理的衡重式擋土墻安全性提升技術(shù)來有效提高衡重式擋土墻的抗剪承載力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種提高衡重式擋土墻抗剪承載力的方法，通過建立相應(yīng)的模型來描述擋土墻和加強體的協(xié)同工作性能，以此計算出更加合理的加固結(jié)構(gòu)的間距尺寸，從而合理有效提高衡重式擋土墻的抗剪承載力。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種提高衡重式擋土墻抗剪承載力的方法，包括：

步驟1：引入加固結(jié)構(gòu)抗剪強度利用系數(shù)對所述加固結(jié)構(gòu)提高的抗剪承載力進行表征，并以此建立增設(shè)加固結(jié)構(gòu)后的衡重式擋土墻的抗剪承載力計算模型；

步驟2：根據(jù)衡重式擋土墻的目標參數(shù)，以及設(shè)定好的目標抗剪承載力，以及所述加固結(jié)構(gòu)的抗剪強度利用系數(shù)，利用所述增設(shè)加固結(jié)構(gòu)后的衡重式擋土墻的抗剪承載力計算模型中反推出所述加固結(jié)構(gòu)的期望參數(shù)；

步驟3：根據(jù)衡重式擋土墻的目標參數(shù)施工建造所述衡重式擋土墻，并且在所述衡重式擋土墻中增設(shè)有期望間距的加固結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述加固結(jié)構(gòu)為補強鋼筋網(wǎng)，所述加固結(jié)構(gòu)的期望參數(shù)為補強鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格間距。

優(yōu)選的，所述加固結(jié)構(gòu)抗剪強度利用系數(shù)取值范圍為：0.6～0.9。

優(yōu)選的，所述增設(shè)加固結(jié)構(gòu)后的衡重式擋土墻的抗剪承載力計算模型為：

V＝V_O+V_R

V_O＝[τ]·A

其中，V為設(shè)定好的目標抗剪承載力；V_O為未增設(shè)鋼筋網(wǎng)的衡重式擋土墻自身抗剪承載力；V_R為增設(shè)鋼筋網(wǎng)后提高的抗剪承載力；[τ]為圬工砌體的容許直接剪應(yīng)力；A為擋土墻的斜截面面積；為補強鋼筋網(wǎng)抗剪強度利用系數(shù)；f_y為平行于擋土墻橫斷面鋼筋的設(shè)計強度值；A_s為平行于擋土墻橫斷面的單根鋼筋截面面積；h為擋土墻縱向長度；s為平行于擋土墻橫斷面鋼筋的間距。

優(yōu)選的，所述步驟3具體包括：