关于深基坑支护结构计算的增量法和总量法

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第 2 0卷第 l期 20 0 0年 3月

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关于深基坑支护结构计算的增量法和总量法’王元湘(京市城建设汁研究院，京， 0 0 7北北 103)摘要简要论述了深基坑支护结构计算中的增量法与总量法的适用条件，指题两者的计算结果应是一致的。

出对于线性力继承受:————

关键词支护结构阡算 塑墨

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中图分类号： TU9 4 7

文献标识码： A

1引言 ,

《下空间》志 1 9第 1期刊载了周运斌先生的《量法在深基坑支护结构计巾的地杂 9 9年增应用》文 (下简称文。周文在推荐增量法的同时，提到了总量法，该文作者介绍，一以周 )也据

对同一问题，使用相同的程序 ( A 8 )增量法与总量法的计算的结果却大丰径庭 (州文表 S P 4,【 J洋J 1。两者的差别不仅反映在墙体弯矩和支撑轴力的数值上，反映在墙体弯矩的分 r )还规律上。增量法墙体支撑处的负弯矩很小或根本不出现负弯矩，一般是开挖侧的正弯矩控制设计，总而量法墙体支撑处的负弯矩往往较大；且随着 _撑层数的 j,别愈加 l并止曾加差显另外 .用 I使 l 深基坑支护结构计算软件，得到与 S 8也 AP 4总值法籼近的结果我院自 18 9 8年以来先后承拟 r北京、二和南京等城市地铁的若干地下车站的设计，』海为了模拟支护结构和主体结构在施工的不 1阶段以及施工完成后的长期使用过程中受力情况的司 _变化，用 S 8运 AP 4微机结构分析通用程序用增情法和总域法作过大址的结构计算。得出的结论是，个方法各有所长，要正确运用就可得到相吲的计结果。笔者也曾就此写过几筒心两只得“ 这里就周文涉及的问题谈一些粗浅看法。

2总量法与增量法的适用范围 支护结构在基坑开挖和回填过程中，载、承条件、构型式和构件组成等不断发生

变荷支结化园此，分阶段计算其内力时，要考虑各臆工阶段之间受力的继承性基本方法有两个，在需 即总量法 (和法 )增量法 (加法)总和叠。总量法可直接求得当前臆工阶段完成后体系的实际内力及位移；用增量法计算时，荷载和所求得的体系内力及位移都是相对于前一个施工阶段在外完成后的增量

收稿日期： 90 . 2 l 9 .62 9作者简介：王元湘 ( 9 8 )男 . 1 3 ,广西人 .授级高级工程师 .事地铁及岩土工程册设汁、教从研究。

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第 2 O卷

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般说来，量法是解决非线性受力继承性问题的有力手段，量法只能用于线性受力继增总

承性问题的分析中；为非线性问题的特例，量法当然也可应用于线性受力问题的分析，作增但不如总量法简便。当前在工程设计中 .坑支护受力问题大多可视为线性的，有时也会遇到基但非线性问题所谓“性问题”除了一般所指的构件材料和地层为弹性体外，包括在受力的线，还各个阶段 .构构件的剐度或结构型式 (件组成 )发生改变的情况在地铁工程中，般都结构不一把灌注桩或地下连续墙等支护结构作为主体结构侧墙的一部分加以利用，当把二者作为一体进行分析时，施工方法的不同，受力过程的某些阶段，会变成非线性问题。例如：视其就

①顺作法施工 .在基坑挖到坑底后，自下而上浇注主体结构的各层板和内衬墙 .依次拆除支撑的过程； ②逆作法施工时 .自上而下开挖基坑和浇注结构的过程。

从以上分析不难看出 .周文中的算倒 .是一个典型的线性受力问题，因此增量法和总量法都可使用，且计算结果应该一致。多支撑支护体系受力的最大特点在于：撵是在墙体已产生支定变形之后才起作用的，基坑开挖的过程，就是一个不断重复墙体受力后变形一施加支撑一墙体受力后再变形的过程。图 l从概念上说明了此类问题可以采用总量法计算的原理。为了一

在总量法中体现体系受力的连续性，须在分阶段的计算中同时考虑荷载和变形对前面各步必

的继承 .两者缺一不可。

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图 1体系受力过程中的加撑问题 (的刚度为常数 )梁

3总量法计算中应注意的问题究竟是什么原因造成周文中总量法与增量法计算结果的矛盾？由于该文的文字说明过于

简略，加之笔者未曾使用过里正软件 .里只能就总量法计算中可能出现的问题作一般的讨这论。

3 1计算假定，笔者注意到，文中 S 8周 AP 4和里正软件总量法的计算结果与日本山肩邦男的计算假定相符 .下一层支撑设置后，面各层支撑的轴力保持不变。们不清楚这只是一种巧合，者即上我或

在计算中就是采用了山氏之类的假定？山氏假定是在计算手段较为落后和有限元理论尚未进

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20 0 0年第 1期

王元湘：关于深基坑支护结构计算的增量法和总量法

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入实用阶段的历史条件下提出的，要依据柔性钢板桩的工程经验。使内撑式支护受力问题主它通过几个力的平衡方程就可迭代求解，对于较古典的钢板桩计算理论无疑是一个进步。相但这 种近似假定不仅与周文中增量法的计算基础不符，且难以反映深基坑多支撑支护体系和刚而度较大的钻孔灌注桩或地下连续墙等支护结构的实际受力情况。此类基坑中，着坑底附近在随墙体向开挖面一侧的位移增大，部墙体有绕某一支撑点产生朝向地层一侧的类似刚体转动上的趋势，层支撑的轴力不仅会上发生较大变化，至有失效的可甚能。因此，以微机为主要计算工在一

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具的当今，用弹性地基上的杆在系有限元法分析支护结构时，如果仍采用山氏之类的假定，确的!

已经过时，按支撑轴力和墙体应弯矩随施工过程变化以及荷载、一

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二次开挖n -^‘■■ j ¨

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变形继承的基本原则确定总量法的计算简图，制深基坑支护结

编构的专用软件。 3 2计算简图 .在用总量法分析基坑支护的

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图 2总量法正确的计算简图

受力问题时，必须把临时横撑 (或锚杆 )化为压缩 (拉伸 )度简或刚等效的弹性支座，在支座处输并入架设支撑前墙体在该点已产生的先期水平位移。周文中图 7所示总量法计算简图在各步计算中完全忽视了“期位移作用，先的 因而是不妥当的；确计算 C正的 C简，、l图见图 2实际计：中，。算 另一个容易出现的问题是对“期位移先的理解有误，把支撑处前一个工错一

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图 3总量法错误的计算简图

况墙体已产生的位移当作“期位移”入，图 3先输见。如前所述，量法只能应用于线性受力问题，总如把上述原则滥用于非线性受力问题，然必得出错误的结果。 3 3结构分析通用程序的使用 .在s 8 AP 4中，定位移一般是作为位移方向的等效集中力输入的。等效集中力 P一8 指×k ( a为弹性支座处的先期位移， k为弹性支座的刚度 )。因此在数据 …… 此处隐藏：2630字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……