; 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)( (