理正深基坑6.0培訓(xùn)教材

理正巖土計(jì)算系列

基坑支護(hù)簡介基本參數(shù)和操作常見問題

簡介單元計(jì)算10種規(guī)范計(jì)算方法經(jīng)典法彈性法：全量法、增量法支護(hù)類型排樁、連續(xù)墻、水泥土墻、土釘、放坡、雙排樁整體計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的真三維有限元分析2021/6/273簡介→常用支護(hù)形式排樁連續(xù)墻鋼筋混凝土連續(xù)墻鋼板樁水泥土墻格構(gòu)式水泥土墻墻中有樁SMW工法放坡土釘土釘+錨桿+坡前樁雙排樁計(jì)算模型2021/6/274單元計(jì)算→基本信息基本信息內(nèi)力計(jì)算方法規(guī)范規(guī)程和基坑等級(jí)尺寸參數(shù)嵌固深度計(jì)算冠梁參數(shù)冠梁剛度估算水平集中力放坡交互臺(tái)寬和坡高，坡度自動(dòng)生成超載均布荷載分布荷載三角形荷載建筑物荷載（北京規(guī)范）基坑等級(jí)尺寸參數(shù)冠梁參數(shù)2021/6/275單元計(jì)算→專題：嵌固深度滿足要求力矩平衡或整體穩(wěn)；抗?jié)B穩(wěn)定；構(gòu)造要求。2021/6/2761.確定彎矩零點(diǎn)：水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值=水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值2.計(jì)算支點(diǎn)力3.計(jì)算嵌固深度力矩平衡基坑規(guī)程4.1.1；懸臂和單支點(diǎn)的排樁連續(xù)墻；單元計(jì)算→專題：嵌固深度計(jì)算嵌固深度的安全系數(shù);系統(tǒng)默認(rèn)規(guī)范值1.2;基坑規(guī)程中取值也是1.2。2021/6/277單元計(jì)算→專題：嵌固深度計(jì)算抗?jié)B穩(wěn)定基坑規(guī)程4.1.3；當(dāng)基坑底為碎石土或砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲流水壓力時(shí)，要滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件。

式中，1.2為抗?jié)B嵌固系數(shù)；構(gòu)造要求基坑規(guī)程4.1.2；懸臂式及單支點(diǎn)，hd≥0.3h（h基坑深度）；多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)，hd≥0.2h；整體穩(wěn)定圓弧滑動(dòng)簡單條分法，基坑規(guī)程附錄A；2021/6/278單元計(jì)算→專題：冠梁剛度計(jì)算冠梁側(cè)向剛度估算公式：

式中：K——冠梁剛度估算值；a——樁、墻位置；一般取L長度的一半（最不利位置）。L——冠梁長度；如有內(nèi)支撐，取內(nèi)支撐間距；如無內(nèi)支撐，取該邊基坑邊長。EI——冠梁截面抗彎剛度；其中I表示截面對(duì)x軸的慣性矩。2021/6/279單元計(jì)算→土層信息土層參數(shù)可設(shè)坑內(nèi)加固土；降水深度可隨開挖變化；可分層指定彈性計(jì)算方法；土層物理參數(shù)；水下物理參數(shù)如無條件做試驗(yàn)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)折減；水土分算與合算；如無試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，m值可用基坑規(guī)程公式計(jì)算，軟件提供計(jì)算工具；2021/6/2710單元計(jì)算→支錨信息支錨信息支錨類型：錨桿、錨索和內(nèi)撐；支錨剛度錨桿—試驗(yàn)值、經(jīng)驗(yàn)值、基坑規(guī)程附錄c公式、軟件迭代；內(nèi)撐—交互，可用基坑規(guī)程附錄c公式，但有適用條件；材料抗力錨桿—如進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)，軟件可計(jì)算；內(nèi)撐—交互；工況信息可模擬拆撐、逆做、加樓板等；2021/6/2711錨桿剛度四種方法：①試驗(yàn)方法；②用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)輸入；③公式計(jì)算方法（《建筑基坑支護(hù)規(guī)程》JGJ120-99附錄C）；④軟件計(jì)算。支撐剛度（舉例說明）S支撐水平間距；Sa計(jì)算寬度，排樁用樁間距，地下連續(xù)墻用1內(nèi)支撐的剛度30MN/m，兩種輸入方法：第一種按照實(shí)際情況輸入水平間距4m，支撐剛度剛度30MN/m；第二種按計(jì)算單元輸入水平間距2m，支撐剛度剛度15MN/m；適用條件：基坑周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載相同，對(duì)撐，剛度大，等間距單元計(jì)算→專題：剛度和抗力2021/6/2712單元計(jì)算→專題：剛度和抗力錨桿材料抗力影響抗傾覆和整體穩(wěn)定計(jì)算計(jì)算時(shí)取該值和錨固力二者之中較小值如果進(jìn)行了錨桿計(jì)算，則程序?qū)⒏鶕?jù)錨桿計(jì)算的配筋結(jié)果自動(dòng)計(jì)算抗拉力內(nèi)撐材料抗力影響抗傾覆和整體穩(wěn)定計(jì)算與內(nèi)撐長細(xì)比有關(guān)的調(diào)整系數(shù)——結(jié)構(gòu)手冊(cè)與工程形式有關(guān)的調(diào)整系數(shù)——經(jīng)驗(yàn)調(diào)整抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2021/6/2713剛度材料抗力錨桿錨索①試驗(yàn)方法；②用戶經(jīng)驗(yàn)；③公式計(jì)算，基坑規(guī)程附錄C.1;④軟件計(jì)算，軟件根據(jù)配筋結(jié)果自動(dòng)計(jì)算錨桿剛度；材料抗力=配筋面積×鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值內(nèi)撐用戶交互，可用基坑規(guī)程附錄C.2的公式計(jì)算（只適用于對(duì)撐）；材料抗力=內(nèi)撐截面積×內(nèi)撐材料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值×與工程形式有關(guān)的調(diào)整系數(shù)×與內(nèi)撐長細(xì)比有關(guān)的調(diào)整系數(shù)注：1.錨桿與錨索的區(qū)別在于，前者用鋼筋，后者用鋼絞線；2.錨桿錨索受拉，內(nèi)撐受壓，所以計(jì)算材料抗力時(shí)，錨桿錨索用抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，內(nèi)撐用抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；3.剛性鉸的剛度無限大，可用來模擬剛性樓板；4.樓板也可用內(nèi)撐模擬。單元計(jì)算→專題：剛度和抗力2021/6/2714單元計(jì)算→專題：工況全量法軟件自動(dòng)生成，可設(shè)置地下室層數(shù)及層高控制拆撐的參數(shù)；當(dāng)自動(dòng)生成拆撐工況時(shí)，深度在本層地下室頂板以下的錨桿和內(nèi)撐，將被拆掉；樓板用剛性鉸來模擬，剛度無限大；增量法用戶交互；可以調(diào)整“開挖”，“加撐”，“拆撐”，“剛性鉸”的位置和順序；樓板可用剛性鉸模擬，也可用內(nèi)撐模擬；如涉及到“換撐”或用內(nèi)撐模擬樓板，需先確定施工順序及內(nèi)撐位置，在“支錨信息”中把所有內(nèi)撐按深度順序交互完整，加撐中的順序可以靈活指定。2021/6/2715單元計(jì)算→專題：工況例1：拆撐做樓板10m的基坑在基坑頂面以下-3.5m和-7.0m各設(shè)一道內(nèi)撐，超挖0.5m地下室底板和頂板標(biāo)高分別為-8m和-4.5m例2：換撐做樓板8m的基坑在基坑頂面-4m處設(shè)一道內(nèi)撐，超挖0.5m地下室底板和頂板的標(biāo)高分別為-7m和-3.5m在-2m換加一道內(nèi)撐。2021/6/2716單元計(jì)算→計(jì)算項(xiàng)目內(nèi)力位移計(jì)算樁配筋計(jì)算錨桿計(jì)算剛度折減系數(shù)：默認(rèn)值0.85是參照《建筑樁基規(guī)范》JGJ94-94第53頁公式中的系數(shù)2021/6/2717單元計(jì)算→內(nèi)力位移支反力：錨桿或內(nèi)撐的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。藍(lán)色：彈性法；紅色：經(jīng)典法雙排樁特殊查看土壓力中的土壓力是單位米的；工況圖中的土壓力是實(shí)際寬度的；如果樁間距是1米時(shí)，兩者一樣。地表沉降曲線三種計(jì)算方法出自《基坑工程手冊(cè)》p215。2021/6/2718單元計(jì)算→樁配筋計(jì)算經(jīng)典法和彈性法的切換。上：基坑內(nèi)外側(cè)內(nèi)力的最大值；下：最大值對(duì)應(yīng)的深度。樁身配筋可以分段。計(jì)算值：軟件計(jì)算出來的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值；設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)值=計(jì)算值×折減系數(shù)×分項(xiàng)系數(shù)×基坑側(cè)壁重要性系數(shù)；實(shí)用值：可取計(jì)算值，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整。2021/6/2719單元計(jì)算→樁配筋計(jì)算此處內(nèi)力為錨桿的水平方向內(nèi)力在此界面修改參數(shù)后，需點(diǎn)擊“重新計(jì)算”，軟件才會(huì)按照修改后的參數(shù)進(jìn)行后續(xù)計(jì)算。d—HPB235D—HRB335E—HRB400F—RRB400例如1E18一根直徑為18的三級(jí)鋼。經(jīng)典法和彈性法的切換。2021/6/2720單元計(jì)算→數(shù)據(jù)和結(jié)果的保存數(shù)據(jù)存盤到文件：保存輸入的原始數(shù)據(jù)?？蓪⒌湫屠}存入模板庫，如常做某一地區(qū)的工程，可保存模板，使建模更方便。2021/6/2721單元計(jì)算→數(shù)據(jù)和結(jié)果的保存圖：可存成dxf文件；計(jì)算書：包括原始條件和計(jì)算結(jié)果；可存成rtf文件，用word打開，或存成txt文本文件；2021/6/2722基坑整體復(fù)雜基坑計(jì)算結(jié)果整體模型2021/6/2723基坑整體→單元與整體的區(qū)別單元計(jì)算整體計(jì)算計(jì)算對(duì)象二維單樁或單位寬度支護(hù)結(jié)構(gòu)三維整個(gè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法經(jīng)典方法和彈性方法（全量法和增量法）有限元方法（全量法）考慮因素支撐剛度不易確定可考慮周圍桿件對(duì)支撐結(jié)構(gòu)剛度的影響計(jì)算結(jié)果支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移、配筋結(jié)果、錨桿計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算等結(jié)果；不進(jìn)行內(nèi)撐梁的設(shè)計(jì)。支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移、配筋結(jié)果；無支護(hù)構(gòu)件的錨桿計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算。2021/6/2724基坑整體→計(jì)算模型采用空間整體協(xié)同有限元計(jì)算方法，考慮了支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)及土空間整體協(xié)同作用的線彈性有限元分析方法。計(jì)算模型主動(dòng)側(cè)土體簡化成主動(dòng)土壓力被動(dòng)側(cè)開挖面以下的土體簡化成水平彈簧支護(hù)結(jié)構(gòu)有限元剖分與通用有限元軟件的比較支持國內(nèi)多種規(guī)范建模方便、操作簡單，節(jié)省前處理的時(shí)間計(jì)算結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求2021/6/2725基坑整體→設(shè)計(jì)流程2021/6/2726基坑整體→方案設(shè)計(jì)支撐道數(shù)冠梁層以下的內(nèi)支撐道數(shù)冠梁層標(biāo)高冠梁層內(nèi)支撐的標(biāo)高地下室層數(shù)可控制拆撐工況方案導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)備份和方案交流2021/6/2727基坑整體→網(wǎng)線布置軟件線型顏色單位讀入格式滲流邊坡Line線無要求mdxf（R12、2004、2006、2010）邊坡滑坍Pline線滑面線yellow黃色坡面線green綠色水面線blue藍(lán)色mdxf（R12）2004及以上版本都不行軟基Line線無要求可選dxf（2004、2010）此處讀入僅為地面以上的堤壩部分，所以底部要平齊基坑可用直線、弧線；不能用圓、矩形、構(gòu)造線、多段線。無要求可選dxf（2004、2010）2021/6/2728分區(qū)數(shù)據(jù)對(duì)整體計(jì)算的影響大部分影響少數(shù)參數(shù)對(duì)整體計(jì)算沒有影響計(jì)算方法的選擇規(guī)范的選擇冠梁信息分區(qū)數(shù)據(jù)的計(jì)算可以計(jì)算嵌固深度數(shù)據(jù)存盤，在單元計(jì)算中打開，輸入支錨信息，計(jì)算，出計(jì)算書分區(qū)地面高程坑中坑基坑整體→支護(hù)布置2021/6/2729基坑整體→標(biāo)高系統(tǒng)標(biāo)高系統(tǒng)可以地面為±0，也可按照實(shí)際的海拔高程。統(tǒng)一體系；支護(hù)類型里面樁（墻）頂標(biāo)高是相對(duì)該單元的地面而言；其余的標(biāo)高都是相對(duì)本工程的±0而言；坑內(nèi)坑；冠梁層標(biāo)高和支撐層標(biāo)高軸線的標(biāo)高；坑中坑的標(biāo)高系統(tǒng)2021/6/2730至少需要3種支護(hù)分區(qū)至少需要2種支護(hù)分區(qū)至少需要1種支護(hù)分區(qū)基坑整體→標(biāo)高系統(tǒng)2021/6/2731基坑整體→內(nèi)撐布置注意：材料與截面要匹配；修改截面和材料時(shí)一定要進(jìn)入“從庫中選取”，不能在“描述中修改”。構(gòu)件：冠梁腰梁、內(nèi)撐、立柱、斜撐、錨桿；2021/6/2732基坑整體計(jì)算可以加錨桿，但不進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)，只是在整體計(jì)算中考慮錨桿的剛度；錨桿只能加在冠梁或者腰梁上；加錨桿時(shí)需輸入錨桿間距和錨桿剛度，因?yàn)榛诱w不做錨桿設(shè)計(jì)，所以用戶需在整體計(jì)算前知道錨桿的配筋等參數(shù)，通過試驗(yàn)或者基坑規(guī)程附錄C的計(jì)算公式得到錨桿的剛度；整體計(jì)算不能考慮錨桿的預(yù)加力；整體計(jì)算的結(jié)果中沒有給出錨桿的內(nèi)力，如需要此數(shù)值，可近似計(jì)算，即用該點(diǎn)的位移乘以錨桿剛度，如果是預(yù)應(yīng)力錨桿，可簡單的把預(yù)加力+錨桿剛度*支點(diǎn)位移，作為錨桿內(nèi)力控制值?；诱w→錨桿相關(guān)內(nèi)容2021/6/2733一.工具箱校核深基坑整體的計(jì)算結(jié)果的校核校核時(shí)注意點(diǎn)位：1.基坑內(nèi)撐梁是按壓彎構(gòu)件計(jì)算，因此校核時(shí)應(yīng)該用工具箱中柱截面。2.由于基坑輸出計(jì)算書中是梁的某個(gè)斷面，因此柱截面校核時(shí)，選擇普通柱或框架柱沒有分別。3.工具箱中輸入的柱長應(yīng)為內(nèi)撐梁實(shí)際長度。4.基坑輸出計(jì)算書中的內(nèi)力值為標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)該將其乘以分項(xiàng)系數(shù)和基坑重要性系數(shù)后輸入工具箱中計(jì)算。5.基坑中軸力輸出時(shí)，正值為拉力，在工具箱中，正值為壓力。6.工具箱中不能考慮扭矩的影響?；诱w→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2734深基坑和工具箱的方向深基坑工具箱彎距水平方向My豎向剪力Vx彎距豎向方向Mx水平剪力Vy軸力為正負(fù)值矩形800×600就是表示b*h，b=800mm,h=600mm基坑整體→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2735基坑軟件出的結(jié)果：基坑整體→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2736內(nèi)力結(jié)果:分項(xiàng)系數(shù)1.25,基坑重要性系數(shù)1.0.起點(diǎn)中點(diǎn)終點(diǎn)設(shè)計(jì)值水平彎矩(+)(kN-m)：My0.000.000.000水平彎矩(-)(kN-m)：0.000.00-0.000豎向彎矩(+)(kN-m)：Mx59.74111.5859.7474.675豎向彎矩(-)(kN-m)：0.000.000.000水平剪力(kN)：Vy-0.00-0.00-0.000豎向剪力(kN)：Vx34.56-0.01-34.56-43.2軸力(kN)：負(fù)值-635.38-635.38-635.38-794.225扭矩(kN-m)：0.000.00-0.000基坑整體→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2737基坑整體→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2738工具箱配置鋼筋結(jié)果：

(1)上部縱筋:4E18(1018mm2ρ=0.21%)>As=960mm2，配筋滿足。

(2)下部縱筋:4E18(1018mm2ρ=0.21%)>As=960mm2，配筋滿足。

(3)左右縱筋:3E18(763mm2ρ=0.16%)分配As=1018mm2>As=960mm2，配筋滿足。

(4)豎向箍筋:d8@200四肢箍(1005mm2/mρsv=0.13%)>Asv/s=750mm2/m，配筋滿足。

(5)水平箍筋:d8@200三肢箍(754mm2/mρsv=0.13%)>Asv/s=750mm2/m，配筋滿足?；诱w→計(jì)算結(jié)果校核2021/6/2739基坑側(cè)豎向縱筋擋土側(cè)豎向縱筋基坑側(cè)水平縱筋擋土側(cè)水平縱筋豎向拉結(jié)筋水平拉結(jié)筋基坑整體→配筋示意圖墻配筋示意圖20