理正抗滑桩设计说明书(6)

2019-08-29 22:11

; p —— 滑坡面以下桩的弹性土抗力(kPa)k —— 弹性土抗力系数;

Δ —— 滑坡面以下桩的位移(m); a、n —— 计算系数;

。 h —— 滑坡面以下任意点到滑坡面的竖向距离(m)

根据计算系数a、n的不同,形成不同的计算方法:

n=1,a=m时,称为“m”法; n=0.5,a=c时,称为“c”法; n=0,a=K时,称为“K”法;

2.计算方程

(5.4.3-3)

式中:

抗滑桩的弹性刚度矩阵; [KZ] —— 滑坡面以下土体的弹性刚度矩阵; [KT] —— 滑坡面以下土体的初始弹性刚度矩阵; [KT0] —— {δ} —— 抗滑桩的位移矩阵; {p} —— 抗滑桩的荷载矩阵。

图5.4.3-1 弹性方法计算模型简图

将桩的位移边界条件代入上述方程,求解就可得到桩各点的位移及内力。桩底点的边界

条件有:自由、简支、嵌固。程序共输出50个点的桩的内力、位移及土的反力。

5.4.4 桩板强度(配筋)计算

5.4.4.1 板的强度(配筋)计算

1.抗剪计算

1)截面验算

(5.4.4-1)

式中:

25

; V —— 挡土墙计算截面处的剪力设计值(kN)α —— 系数;当hw/b≤4时,α=0.25;

当hw/b≥6时,α=0.2;

当4

;板构件取hw=h0; hw —— 截面腹板高度(mm)

βc —— 混凝土强度影响系数;

当混凝土强度等级不超过C50时,取βc=1.0, 当混凝土强度等级为C80时,取βc=0.8,

其间按线性内插;

(b = 1000mm); b —— 挡土墙板计算截面处的截面宽度(mm); h0 —— 挡土墙板计算截面处的有效高度(mm)

(5.4.4-2)

; h —— 挡土墙板计算截面处的高度(mm)

; as —— 板计算截面处的钢筋形心到构件外皮的距离(mm)

2

。 fc —— 板的混凝土的轴心抗压强度设计值(N/mm)

注:当该式不满足时,应加大板厚或提高混凝土强度等级、或改变挡土墙的形式及尺寸。

2)抗剪配筋计算

(5.4.4-3)

式中:

; V —— 截面作用的剪力设计值(kN)

2

; fyv —— 箍筋的抗拉强度设计值(N/mm); ft —— 混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm)

2

; Asv —— 抗剪箍筋面积(mm)

2

。 s —— 箍筋间距(mm)

3)抗剪构造配筋

按一般受弯构件构造要求配筋,满足以下规定:

(5.4.4-4)

(5.4.4-5)

26

式中:

ρ

sv

—— 箍筋配筋率。

2.抗弯计算

程序按单筋计算。 基本公式:

式中:

f2

c —— 混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm)

; f2

y —— 钢筋抗拉强度设计值(N/mm)

; α1 —— 系数。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0; 当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,

其间按线性内插法确定;

f —— 钢筋抗压强度设计值(N/mm2

y’)

; M —— 截面作用弯矩设计值(kN.m),由用户交互; A2

s —— 受拉区纵向钢筋截面面积(mm); A2

s’ —— 受压区纵向钢筋截面面积(mm)

; b —— 截面宽度(mm),由用户交互; h0 —— 截面有效高度(mm)

; h —— 截面高度(mm)

,由用户交互; as —— 受拉钢筋的重心到截面受拉区外边缘的距离(mm); x —— 截面受压区高度(mm)

计算过程:

判别αs与αsmax的大小:

① αs ≤ αsmax

27

(5.4.4-6)

(5.4.4-7)

(5.4.4-8)

(5.4.4-9)

5.4.4-10)

(5.4.4-11)

(5.4.4-12)

最后比较计算配筋面积与最小配筋面积的大小,两者取大。

(5.4.4-13)

(5.4.4-14)

式中:

αs —— 截面抵抗矩系数;

αsmax —— 最大截面抵抗矩系数;

; Asmin —— 按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm)ρmin —— 受拉钢筋最小配筋率; ξ —— 相对受压区高度;

2

(5.4.4-15)

; x —— 混凝土受压区高度(mm)ξb —— 界限相对受压区高度;

(5.4.4-15)

(5.4.4-16)

; Es —— 钢筋弹性模量(N/mm)

β1 —— 系数。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.8,

当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74, 其间按线性内插法确定;

2

εcu —— 正截面的混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时,按公式(5.4.4-8)计 算,如果计算的值大于0.0033,取为0.0033; fcu,k —— 混凝土立方体抗压强度标准值;

; Asmin —— 按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm)

ρmin —— 受拉钢筋最小配筋率。

28

2

② αs >αsmax

表示单筋不够,有超筋信息提示;

应加大截面尺寸、提高混凝土强度等级或改变挡土墙的形状。

5.4.4.2 桩的强度(配筋)计算

桩配筋计算分为两种:圆桩的均匀配筋和非均匀配筋及方桩的配筋。

1.圆桩的均匀配筋

图5.4.4-1 均匀配筋图示

式中:

M

—— 截面弯矩设置值(kN.m);

A —— 圆形截面面积(mm2

; A全部纵向钢筋截面面积(mm2

s —— ); γ —— 圆形截面的半径(m)

; γs —— 纵向钢筋重心所在圆周的半径(m)

; αt —— 计算深度z处的竖向应力标准值(kPa);

αt=1.25-2×α,当α>0.625时,取αt=0;

α —— 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2π的比值;α1 —— 系数。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0;

当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,

其间按线性内插法确定;

29

5.4.4-17)5.4.4-18)(


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