岩土培训资料
常见问题
边坡
1.
在边坡稳定分析中,土体中的孔隙水压力有几种计算方法,他们的区别是什么?
答:两种,分别为近似方法计算、渗流方法计算。
区别是:
前者认为孔隙水压力等于静水压力,是一种近似方法;
后者是精确计算孔隙水压力。需要通过读入渗流软件计算结果才能实现。
2.
边坡软件中,如何考虑锚杆作用?
答:软件要求输入锚杆抗拉力、锚杆总长、锚固段长度、锚固段周长、粘结强度等参
数,当锚杆穿过圆弧滑动面时,则锚杆的有效作用力=min{锚杆抗拔力、锚杆抗拉力} 锚杆抗拔力=圆弧滑动面外锚杆锚固段长度*锚固段周长*粘结强度 锚杆抗拉力=锚杆抗拉力
3.
锚杆的抗拉力交互的是标准值还是设计值?粘结强度是标准值还是设计值?
答:标准值和设计值的概念是在锚杆设计时用的,由于软件不设计锚杆,而是应用锚杆提供的锚杆力的
分力作用在滑面上,使得抗滑力增加或下滑力减少,来计算边坡的稳定。
锚杆力=Min﹛抗拉力,锚固体周长*锚固长度*粘结强度﹜。在软件中,交互的数值在软件中被直接使用,软件不做任何修正。
4.
土工布或锚杆的抗拉力和水平间距的关系是什么?
答:软件是先用交互的抗拉力除以水平间距,得出单位宽度的抗拉力,以单位宽度的抗拉力带入计算。
如果土工布时满铺的,水平间距要输入1,抗拉力输入单位宽度土工布的抗拉力。
5.
边坡软件出现滑动面总在坡的表皮时,怎样处理?
答:此现象主要发生在边坡坡面部分为无粘性土的情况。
处理方法:(1)适当输入较小的粘聚力,再计算;
(2)在建模时,把坡地表层加一个薄区域,模拟面层处理
(3)用“给定圆弧出入口范围搜索危险滑面”方法计算
6.
软件是否考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力?
答:软件可以考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力,但要注意在“加筋”表中有个参数“法向力发挥系数”,
该值输0则表示不考虑法向分力产生的抗滑力。
7.
通用方法的有效应力法的公式中,条块受到的浮力U 的计算公式是什么?
答:公式为 :U=(h1+h2)/2×b ×10 h1、h2-----土条左右侧的水高 b------土条宽度
8. 通常情况下认为:“简化Bishop 法不适用于折线滑动法”,软件为何采用?
答:传统意义上经典简化Bishop 法确实只能应用在圆弧滑面上,但是在岩土力学杂志的论文中有学者
提出了扩展简化Bishop 法,可以用于非圆弧滑面安全系数的求解,理正软件正是参考了这种算法。
9.
软件如何设置,才能用传递系数法计算安全系数?
答:计算目标设置成“剩余下滑力计算”,剩余下滑力计算目标设置成“计算安全系数”。
10. 软件中用的传递系数法和《公路路基设计规范》JTG D30-2004中63页所用的方法是否
是相同的?
答:是相同的,都是传递系数法中的KT 模型。
软基
1.
如果处置措施是粒料桩或加固土桩以外的桩类型(如碎石桩等),软件如何处理?
答:软件定义的粒料桩是指有排水功能的桩,凡是有排水功能的桩,都可以用粒料桩模拟。同样,软件
定义的加固土桩是指没有排水功能的桩,该种桩不能加快固结,因此凡是没有排水功能的桩,都可以用加固土桩模拟。
2.
如何模拟围海造地时,在施工期有海水的情况?
答:在地下水一项输入负值,该值在竣工的稳定计算不起作用。 3.
“是否自动变换浸润线段高度正负”是何意义?
答:基本参数表中“竣工后左、右侧水位”相对高、低关系变化时,采用“自动变换浸润线段高度正
负”,可保证水位线的合理渐变关系。避免水位重复录入的麻烦。
4.
软基中加竖向排水板前、后计算竣工时沉降,为何对附加应力有影响?如何解决?
答:关键在于参数二中的一项“计算时考虑地基沉降引起的增高”。如果选择“考虑”,则认为在发生沉
降后要补足原标高,这样加竖向排水板使固结加快,在竣工时为补足原标高所用填料多于不用排水板的情况,故附加应力有变化。如果选择“不考虑”,则两者无变化。
5.
软基计算总是出现“最下面分层附加应力与自重应力之比远>15.000%” 是什么原因?
答:原因是地基土层厚度输入的不够。 6.
“排水体当量直径折减系数”是何意义?
答:“排水体当量直径”取公路软基规范35页 ,此折减系数直接乘在该直径上。
7. 如何在软基软件中导入勘察数据?
答:首先在勘察软件中,完成数据录入,计算完成各种成果表及表格成果入库即可。并将在工程勘察软
件安装路径下该工程备份目录下的“其他”文件夹中会找到一个“计算接口”的文本文件。在软基中辅
助功能找到读入理正GICAD 数据即可。
8. “是否转为总应力法”是何意义?
答:对于非常软弱的土,tg (ϕgi )与tg (ϕqi )比较接近。当固结度较小时,会出现U i tg (ϕgi )<tg (ϕqi )。
这时,有效固结应力法计算出安全系数比总应力法计算出的安全系数更小,这种情况下可用这个选项转化成总应力法计算。
9. “粒料桩、加固土桩的桩土应力比”是何意义?
答:反映桩和土分担上部力的比值的参数,一般取3~6,桩分担的越多,此值越大。
10. 主固结沉降采用e-lg (p )曲线法计算时,“地基土层调整系数”什么意思?
答:采用e-lg (p )曲线法计算时,需要判断正常固结还是超固结,因为计算公式不同。而判断标准为
(P0〉=Pc),软件引入“地基土层调整系数β”,将该公式定为(P0〉=βPc ), 可以凭经验修改,如果不予修改,给1即可。
11. 为何施加同等重量的超载预压和填土,固结度会不同?
答:固结度是“表示在荷载作用下,经过一定时间t 土层完成全部下沉量的百分数,一般用U(%)表示,
或者写成U = St/S,其中S 为土层最终沉降量,而St 是经过t 时间的沉降”,施加超载预压,只改变St ,并不改变S ;而增高填土,虽然填土的重量和超载预压一样,但同时改变St 和S ,所以固结度不同。
12.“地基强度增量采用公式”的三个选项的适用范围是什么? 答:最常用的是σli l i U c o αs t a φn
σli l i U cos 2αtan φ
σli l i U tan φ--浙江海塘工程技术规范中规定:当分期施工,加荷速率较慢,或在地基中设置竖向
排水体时,地基能产生排水固结,此时地基强度增量可采用这个公式。
13.软件采用的是哪种固结度理论?
答:是太沙基一维固结度理论。
抗滑桩
1.初始弹性系数A 、A1的含义和算法
答:计算土反力时,需要确定弹性抗力系数K=my+A、K =Cy0.5+A、K=K+A(分别对应m 法、C 法、
K 法),其中A 表示嵌固面处(y =0)弹性抗力系数,取法如下:
A = h·m 1
A1= h1·m 1 h---桩前上部覆土厚度 h 1---桩后上部覆土厚度
m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数, 由用户根据经验或试验获得,如无经
验,可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算: m =
1
(0. 2ϕ2-ϕ+c ) d
2. 动水压力在什么情况下考虑?
答:在渗流场范围内的滑体,要考虑动水压力,计算参见抗滑桩帮助公式5.1-9、5.1-11
3. 抗滑桩计算内力时,滑坡推力,库伦土压力是否已经考虑安全系数? 答:内力计算时, 滑坡推力,库伦土压力已乘分项(安全)系数。
4. 锚索水平刚度算法
答:锚杆水平刚度系数应按试验得到,当无试验资料时,5.0版可用软件自动计算,4.5以前版本可
按下式计算:
K T =
3AE S E C A C
c o 2s θ
3l f E C A C +E S Al a
式中 A -------锚杆的截面面积;
E S ------杆体弹性模量; E C ------锚固体组合弹性模量; A C ------锚固体截面面积; L f ------锚杆自由段长度; La------锚杆锚固段长度; θ------锚杆水平倾角。
5. 能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数?
答:可以间接计算,即反复调整交互的安全系数值,使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为
0时,这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。
不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。 因为:该模块是为了计算剩余下滑力的。
它的计算公式Ei=KWiSin(αi)+ Ei-1ψi -WiCos(αi)tg(Φi) -cili 式中 ψi = Cos(αi-1-αi) -Sin(αi-1-αi) tg(Φi)
由于式中E i-1是镶套公式,因此不能简单地将式中的减项(即抗滑力)和加项(即下滑力)相除得到安全系数。
因此,要直接计算滑面的安全系数,可以应用理正边坡软件进行计算。
挡土墙
1. “圬工之间摩擦系数” 意义,如何取值?
答:用于挡墙截面验算,反应圬工间的摩阻力大小。取值与圬工种类有关,一般采用0.4(主要组合)
~0.5(附加组合),该值取自《公路设计手册》第603页。
2. “地基土的粘聚力”意义,如何取值?
答:整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力,由地勘报告得到。
3. “墙背与墙后填土摩擦角”意义,如何取值?
答:用于土压力计算。影响土压力大小及作用方向。取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定,
无试验资料时,参见相关资料《公路路基手册》591页,具体内容如下: 墙背光滑、排水不良时:δ=0; 混凝土墙身时:δ=(0~1/2)φ
一般情况、排水良好的石砌墙身:δ=(1/2~2/3)φ 台阶形的石砌墙背、排水良好时:δ=2/3φ 第二破裂面或假象墙背时:δ=φ
4. “墙底摩擦系数” 意义,如何取值? 答:用于滑移稳定验算。
无试验资料时,参见相关资料《公路路基手册》,592页表3-3-2
5. “地基浮力系数”如何取值?
答:该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格,其他行业可直接取1.0,具体《公路路基
手册》定义表格如下:
6. “地基土的内摩擦角”意义,如何取值?
答:用于防滑凸榫前的被动土压力计算,影响滑移稳定验算;从勘察报告中取得。
7. “圬工材料抗力分项系数” 意义,如何取值?
答:按《公路路基设计规范》JTG D30-2004,采用极限状态法验算挡墙构件正截面强度和稳定时用材
料抗力分项系数,取值参见《公路路基设计规范》表5.4.4-1。
8. “地基土摩擦系数” 意义,如何取值?
答:用于倾斜基底时土的抗滑移计算。参见《公路路基手册》P593表3-3-3。见下表。
9. 挡土墙的地面横坡角度应怎么取?
答:取不产生土压力的硬土地面。当挡土墙后有岩石时,地面横坡角度通常为岩石的
坡度,一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力,也可根据经验来给。如挡土墙后为土,地面横坡角度一般根据经验来给,如无经验,可给0(土压力最大)。
10. 浸水挡墙的土压力与非浸水挡墙有何区别?
答:浸水挡墙验算时,水压力的影响主要表现在两个方面:首先,用库伦理论计算土
压力时破坏楔体要考虑水压力的作用。计算破坏楔体时,有水的情况和无水的情况时计算原理是一样的,只是浸水部分土体采用浮重度。
11.
挡土墙软件(悬臂式)计算得到的内力(弯矩)是设计值还是标准值?
答:弯矩结果是标准值。在进行配筋计算时,弯矩自动乘荷载分项系数得到设计值。
12. 挡土墙后有多层土时,软件提供的方法如何计算土压力?应注意什么?
答:假定土层平行,未出现第二破裂面的情况下,分别求出每一层的土压力及其作用点
高度,最后求其合力及作用点高度,由于计算理论上的限制,须注意多层土计算要求各个土层的土性基
本接近,否则计算误差将增大。当出现第二破裂面时,软件采用按土层厚度加权平均的方式计算破裂角和土压力。也就是将土层的各种参数按厚度加权平均,然后再按匀质土计算主动土压力。
13.
“挡墙分段长度”是何意义?
答:用于车辆荷载换算。车辆荷载换算公式 14.
h 0=
∑Q
γB 0L ,其中“挡土墙的计算长度L ”由挡墙分段长
度计算得到;分段长度取值,为施工缝之间的长度。
在《建筑基础规范2002》P42中规定,挡墙随高度变化,土压力要乘一个调整系数,
软件如何实现?
答:由于单层土的土压力调整系数是内设的,因此只能用多层土来输入。选多层土,在土层中只输入
一层土,将土层厚度输成该层土的实际厚度,并输入土压力调整系数即可。
15.
挡土墙软件中对墙身有外力的情况如何考虑?
答:可考虑作用在挡土墙上的集中荷载,作用点的位置坐标x,y 的原点为墙的左上角点,作用角度取
值范围为0~360度,顺时针方向为正方向,注意外力必须作用在墙体上。
16.
挡墙计算中,容许应力法和极限状态法分别对应的参数和取法是什么? 答:涉及参数:砂浆强度等级、石料强度、材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数
容许应力法:满足条件是“计算应力
级、石料强度查表得出的,用户不能干预。查的是《公路路基手册》604页表3-3-21,由于该表石料强度只有25、30、40、50这4种,所以软件只有这4个选项。 极限状态法:满足条件是一个方程 “γ0Nd ≤
αk AR a
”-----(《公路路基设计规范》38页公式5.4.4-2), γf
其中需要材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数,材料抗压极限强度从新的砌体规范中可查到。
17. 墙身砌体容许压应力、容许剪应力、容许拉应力、容许弯曲拉应力如何取值? 答:这些值可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第6页表3.1.3-1取值 表3.1.3-1 石砌体容许应力(MPa )
注:1.表列水泥砂浆强度等级之间的石砌体的容许应力可用内插法确定。
2.石砌体的容许弯曲拉应力值,可用剪应力值
3.容许拉应力,建议用户取0.6倍的容许弯曲拉应力值。
18. 混凝土的容许拉应力和容许剪应力如何取值?
答:可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第7页表3.1.3-2取值
表3.1.3-2 混凝土的容许应力(MPa )
19. 锚桩式基础中“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度”什么意思?如何取值?
答:参见《铁路路基手册》P432-433,该参数用于计算单根锚桩抗拔力,
锚桩抗拔力=MIN{钢筋抗拉力,砂浆与锚孔壁之间的粘结力}
“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度[τ]”是计算“砂浆与锚孔壁之间的粘结力”的参数,
无试验资料时,可取极限抗剪强度值τ进行换算,公式为[τ]= τ/K,K 为安全系数,一般采用2.5。 锚孔壁对砂浆极限抗剪强度表
20. 能不能用衡重式挡墙模拟重力式挡墙? 答:不能完全模拟,
由于衡重式挡墙的上墙或下墙高度不能完全为0,最小为0.01m ,因此,同样条件,衡重式和重力式
挡墙不能完全模拟。
21.加筋土挡墙“筋带抗拔力计算调节系数”和“筋带材料抗拉计算调节系数”在软件中如
何应用?
答:参见《公路路基设计规范》JTG D30-2004 46-47页,
1) 单个筋带结点的抗拔稳定性按公式γ0T I 0≤
按下表取
T pi
γR 1
验算,其中γR 1为“筋带抗拔力计算调节系数”,
2)筋带截面的抗拉强度验算应符合公式γ0T I 0≤
系数”,按下表取
Af k
规定,其中γR 2为“筋带材料抗拉计算调节
1000γf γR 2
22.土柱换算问题(排车问题) 答:土柱换算的公式 h=ΣG∕Bl0γ
其中ΣG跟排车有关。在路面宽度内可排的车数N 的计算公式为:
N=(L-(a-b) ×2+c)/(d+b×2+c) 式中L----路面宽度
a----车辆外侧车轮中线距路面边缘的距离,
公路Ⅰ、Ⅱ级取0.5m 。《公路桥涵设计通用规范》27页
城市A 、B 级取0.6m 《城市桥梁设计荷载标准》13页图4.1.3-3
b----车辆外侧车轮中线距车辆边缘的距离,
取0.35m 。《公路桥涵设计通用规范》25页图4.3.1-2(b ) b = (2.5-1.8)/2=0.35 c----两车间距
取0.6m 。《公路桥涵设计通用规范》25页图4.3.1-3
d----两轮中线距离
取1.8m 。《公路桥涵设计通用规范》25页图4.3.1-3 《城市桥梁设计荷载标准》13页图4.1.3-3
23. 重力式挡土墙“作用于基础底的总竖向力”是如何算得的? 答:当只有第一破裂角时:
作用于基础底的总竖向力=墙身重量+土压力的竖向分力
当出现第二破裂角时:
作用于基础底的总竖向力=墙身重量+墙背与第二破裂面之间土楔重+第二破裂面上土压力的竖向分力
渗流
1.
渗流软件中利用有限元法进行稳定流计算,为什么会出现不同截面计算的流量不同?流
量截面一般设在哪?
答:本系统采用非饱和土理论计算渗流,因此在浸润线以上的土体中仍有流量发生,故不同截面计算的
流量不同。一般设在偏近上游水位处。
2.
渗流软件中下游水位低于0水位如何交互?默认例题中为何不能显示?
答:因为只有水位线与坡面线相交时,水位线才能显示出来。
若要交互水位低于堤坝外侧的坡面线时,处理方法有下列两种: 1) 不绘出水位符号,只要交互边界条件正确就可;
2) 将背水坡的坡面线向下多交互几段,使得坡面线可以与水位线相交即可。
3. 渗流软件中土层的含义
软件用的是非饱和理论,软件中土层一项代表“界限孔隙负压”。 该值用于判断是否到了负压区,其中圆砾为-0.8,粘土为-15。 软件取用如下:
4. 软件算出的比降值为何比手算的大很多?
答:比降值是两点间的总水头差和两点间距离的比值,由于软件是有限元计算的,输出的值由剖分长度
决定,由于剖分长度很小,通常变化剧烈的地方,显示出的比降值会比较大。而手算通常是大比例的,变化相对平缓,因此通常会小于软件计算的。可以将软件的剖分长度给大些,比如10,比降值就有可能降低。
5. 公式法计算心墙式土堤,下游无水的情况下,为何改变上游水位高度,比降值没有变化?
答:因为公式法是依据《堤防工程设计规范》GB50286—98开发的,在该规范E.5.2.1章中,下游无水
的比降公式是:变化。
J =+m
22
和 J =m
2
,其中m 2是下游坡的斜率,是常量,因此比降没有
弹性地基梁
1. 弹性地基梁(文克尔模型)和弹性地基梁(梁与地基共同作用)中的文 克尔模型有何不
同?
答:弹性地基梁(文克尔模型)是把梁和地基共同考虑,用地基的基床系数和梁的弹性模量和惯性矩折
算成一个梁的弹性特征值,用这个值带入刚度矩阵计算。
弹性地基梁(梁与地基共同作用)中的文克尔模型是把梁和地基分别考虑,先分别求出地基和梁的平衡方程,再通过梁节点竖向位移和地基沉降相等,可以求得梁与地基共同作用方程计算。
2. 弹性地基梁(郭氏表法)中, 输入“满布恒载标准值”和输入“梁上分布荷载”相同的值,计算结果不同,为什么?
答:因为郭氏表法仅支持满布荷载和集中力荷载,当选择梁上分布荷载时,程序将此荷载按照等效原则分
解成若干个集中力查表求解。而这两种方法对于满布荷载来说并不等价,所以计算结果有所不同。
岩质边坡
1.“锚杆和岩石的粘结强度frb ”是取钢筋和砂浆的粘结强度还是砂浆和岩石的粘结强度? 答:是取砂浆和岩石的粘结强度。但要保证钢筋和砂浆之间的抗拔力要大于砂浆和岩石之间的抗拔力,如
果不够,要加大锚杆长度以保证钢筋对砂浆不破坏。
隧道衬砌
1.“围岩弹抗系数”是取单位弹抗系数还是弹性抗力系数?
答:软件采用的就是围岩弹性抗力系数K , K 与岩石的类别有关,还与洞径大小成反比。 单位弹性抗力
系数K 0,要经过下式修正后,交互到程序中计算,软件不自动修正。 K 和 K 0的关系是:
K= K0/r
r-----圆形孔洞半径,非圆形隧洞,取洞宽一半。
(PC1500取得是单位弹抗系数)
水力学
1. 渠道计算,用mining 公式时,不需要参数“当量粗糙高度K ”,但为何软件还要交互?
天然河道如何交互? 答: 计算谢才系数,如采用manning 公式,是不需要交互“当量粗糙高度K ”,但是软件还有个功能就
是:验算假定的水流状态是否正确,即根据公式Re*K/(4R)判断假定的水流状态是否正确,然后再根据新的判断验证或重新计算,这就需要参数“当量粗糙高度K ”。
软件依据《水工设计手册》给出的“当量粗糙高度K ”表都是人工材料。天然河道或沟渠的情况
复杂,软件无法找到经验数值。需用户根据实际河道情况和多年观测的水流数值推算。
基坑支护
1. 基坑因各边土质条件不同,基坑深度不同,则产生土压力不同,软件在整体计算中如何考虑?
答:划分成不同计算单元即可。
2. 5.2版比4.31版计算结果有差异,为什么? 答:造成这一现象的原因有以下五点:
(1)4.3版的验算过程中没有考虑土钉本身的抗拉强度,而5.1版中是考虑了。所以如果该工程正好是由
这一条件为控制,所算结果自然不同,如要对比两个版本的计算结果,应该把5.1版钢筋直径加到足够大;
(2)4.3版土条宽度是软件内部设定的,不能交互,而这一设定值是0.5,所以如要对比两个版本的计算
结果,应把5.1版中土条宽度也设成0.5;
(3)4.3版只用了全量法,所以如要对比两个版本的计算结果,5.1版中也应用全量法;
(4)4.3版没有考虑“搜索最不利滑面是否考虑加筋”,所以如要对比两个版本的计算结果,在5.1版中
该选项应该选否;
(5) 由于新规范中调整了钢筋的抗拉强度,这也是原因之一。
3. 基坑软件整体计算,单元分区中是否加锚杆,对计算结果有影响吗?
答:没有影响。锚杆只在单元计算里起作用。如要在整体计算中起作用,要在建模时在锚杆的位置加
弹性支撑。
4. 在基坑支护设计中,遇到主动区土体加固的情况,在计算中能否将主动区与被动区土体的C 、Φ值分开输入?
答:根据C 、Φ值换算出被动土压力调整系数,在其他规范算法中输入此系数。
5. 基坑软件排桩按《建筑基坑支护技术规程》计算时,地面超载何时对排桩计算不起作用? 答:通常是当超载距坑边距离较大时,通常为距排桩1倍桩长以外的超载,由于应力的传递影响不到
桩,所以对排桩内力没有影响。
6. 基坑软件中锚杆的刚度如何取? 答:有四种方法:
(1) 试验方法 (2) 用户根据经验输入
(3) 公式计算方法(见规程附录)
(4) 软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值,然后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值,
系统可自动返回到计算条件中,再算;通过几次迭代计算,直到两个值接近即可,一般迭代2~3次即可。
7. 单元计算中,内支撑的支锚刚度如何计算? 答:水平刚度系数kT 计算公式:(基坑支护技术规程附录C )
式中:
k T —— 支撑结构水平刚度系数;
α —— 与支撑松弛有关的系数,取0.8~1.0; E —— 支撑构件材料的弹性模量(N/mm2); A —— 支撑构件断面面积(m 2);
L —— 支撑构件的受压计算长度(m );
s —— 支撑的水平间距(m ),在软件中交互;
s a —— 计算宽度(m ),排桩用桩间距,地下连续墙用1。 特别说明:
(1) 软件的做法是:用交互的“支锚刚度”先除以交互的“支锚的水平间距”再乘以“桩间距”(如
是地下连续墙乘1),换算成作用在每根桩或者单位宽度墙上的刚度,进行支护构件计算。因此,如果用户交互的“支锚的水平间距”和“桩间距”都是实际的间距,那交互的支锚刚度就
应采用公式的前半部分,即k T =
2αEA
计算; L
(2) 该公式只适用于对撑的情况,其他类型的支撑请自己折减或用基坑高级版计算。
8. 锚杆内力为何没乘重要性系数?
答:说明书104页公式5.1.1-1显示,
Td =γQ Tdk As =
γ0Td f y cos θ
内力设计值只乘荷载分项系数,在配筋时会乘重要性系数。
9. 基坑软件单元计算中,排桩中的冠梁水平侧向刚度如何取值? 答: 采用近似计算;
冠梁侧向刚度估算简图:
冠梁侧向刚度估算公式:
1
L ⨯EI
K =3 22
a L -a 式中:
K —— 冠梁刚度估算值(MN/m);
a —— 桩、墙位置(m );一般取L 长度的一半(最不利位置)。 L ——
冠梁长度(m );如有内支撑,取内支撑间距;如无内支撑,取该边基坑
边长。
EI —— 冠梁截面刚度(MN.m 2);其中I 表示截面对Z 轴的惯性矩。
10. 排桩计算中,为何“位移内力工况图”中的土压力和“查看土压力”中
的土压力对应不上?二者区别是什么?
答:(1)“位移内力工况图”中的土压力是实际宽度的土压力(如桩间距是1.6米,这里显示的就是
1.6米土产生的土压力),“查看土压力”中的土压力是单位米的土压力,如果桩间距是1米时,两者一样。
(2)“位移内力工况图”中的土压力是合力的曲线表示,“查看土压力”中的土压力是真正显示的
土压力。
11. 为何抗隆起计算中的Φ,不是取交互的土层的Φ?
答:说明书131页写明,是用“支护结构底部滑裂面深度内土的加权摩擦角”,所以如果时多层土时,
Φ不等于任何一层土的Φ,如果是单层土,就是交互的Φ。
12. 基坑中“刚度折减系数”和桩配筋计算中的“弯矩折减系数”是否含义相同?默认值
有无出处?
答:这两个系数没有关系,含义不相同。 “刚度折减系数”默认值0.85是参照《建筑桩机技术规范》
JGJ94-94P53第53页公式EI=0.85ECI0中的系数0.85取值,“弯矩折减系数”没有出处,是软件开放给用户凭经验调整内力设计值的系数。
13. 5.2版和5.4版水泥土墙计算方法有何区别?
答:1。“刚度折减系数”,5.2版由程序自动折减0.85,5.4版需要有用户交互。
2. SWM 法材料弹性模量取法不同:5.2版是分别取水泥土和钢材的弹性模量,;5.4版是只取水
泥土的弹性模量。由于软件进行了水泥土和型钢的惯性矩折换,因此5.4版只取水泥土的弹性模量更合理。
3. 抗滑移和抗倾覆计算考虑了支锚的作用
4. 墙截面计算中最大弯矩位置:5.2版取错,取在了墙底,5.4版进行了修改。此问题影响“正
截面承载力验算”。
14. 基坑中排桩加预应力锚杆,如何控制预应力值?
答:A 。规范中一般规定“锚杆张拉控制应力不宜超过X 倍(如0.65倍)的钢筋或钢绞线的强度标准值”。
而不是指预应力就应该是钢筋或钢绞线的强度标准值的X 倍,是因为如果超过这一倍数,钢筋有可能破坏。
B .有些用户为了减少锚杆和锚索的长度,而施加预应力,是概念错误。施加预应力后,如果所受锚杆力小于预应力,取预应力,如果所受锚杆力大于预应力,取锚杆力,所以施加预应力后,锚杆力通常大于不施加预应力时的锚杆力。而锚杆长度是根据锚杆力得出的,因此加预应力不能缩短锚杆和锚索的长度。
C .那为什么要加预应力?主要是控制变形。
D .如果用户一定要使预应力是锚杆力的X%,做法如下:
(1)先不加预应力,进行几次刚度迭代,达到刚度一致,记录这时锚杆力,乘以X%,施加预应力1。 (2)在施加预应力1的情况下,进行几次刚度迭代,达到刚度一致,记录这时锚杆力,乘以X%,施加预应力2。
(3)在施加预应力2的情况下,进行几次刚度迭代,达到刚度一致,记录这时锚杆力,乘以X%,
施加预应力3。
(4)以次类推,多次后,直到锚杆力、支锚刚度、预应力三者变化很小时结束。
注意:此时锚杆长度通常会增大。
15. 内力计算中选弹性法和经典法的结果相差较大,如何解释?
答:1)弹性法和经典法的结果结果相差较大是正常情况,因为是两种不同的计算方法。
2)两种方法计算中的主要的区别:
3)两种方法不存在对错问题,一般来说,由于经典法的诸多假定,如锚杆处假设成支座,被动土压力定值,不考虑变形等,使得弹性法看起来更接近真实的受力,但如果没有经验,支锚刚度,土的m 值(决定土弹簧的刚度)等取得不合适,计算出的内力就会有差异。
16. 整体计算中,输出的结果是标准值还是设计值? 答:内里输出的是标准值,配筋结果是按设计值计算出的结果。
17. 土钉计算,土层信息中“与锚固体摩擦阻力”和“与土钉摩擦阻力”有何区别? 答:“与土钉摩擦阻力”是用来计算土钉的抗拔力的;
“与锚固体摩擦阻力”是用来计算锚杆的抗拔力的; 分别对应的是支锚信息中的土钉和锚杆。
18.有止水帷幕时,抗管涌验算的“最短渗透流线”如何求? 答:“最短渗透流线”如下图
18. 软件在内力位移工况图上显示的“支反力”,是单位内力还是实际内力? 答:显示的是这根锚杆实际的内力。
软件在计算时,先计算出单位水平支点力,然后乘以前面交互的锚杆水平间距,再除以桩间距,
得到这根锚杆的实际内力显示在图中。内撑同理。
19. 坑底有加固土时,整体计算中软件如何考虑?
答:5.5版以前的版本(含5.5版),由于软件不能自动考虑坑内加固土,如需考虑,按下面的办法做。
将坑内加固土部分单独分成一层。将这层的γ、c 、φ交互原土层的数值,将这层的m 值按加固土层的m 值,这样计算土压力是用原土层的γ、c 、φ,算土抗力是用加固土的m 值取用,就可以解决此问题 6.0以上版本(含6.0版),软件可以自动考虑坑内加固土。
20. 悬臂和扶壁浸水挡墙,踵板上的土重取得是浮重度,但软件有自动考虑浮力作用,是都错误?
答:软件没有错误,因为踵板上的水重软件在计算书中是独立输出的,在“地下水作用力”的Y 分力
部分。
21. 说明书4.2.2.2箍筋配筋中有“b---以1.76r 代替”的名词解释,这条出处?
答:出自《混凝土结构设计规范GB50010-2002》7.5.15条。该条规定:圆形截面的钢筋混凝土受弯构
件和偏心受压构件其斜截面受剪承载力计算中,截面宽度b 和截面有效高度h0应分别以1.76r 和1.6r 代替。
附录1
边界条件交互例题一:(稳定渗流)
已知条件:
面边界条件输入
21
边界条件交互例题二:(水位下降)
已知条件:
22
边界条件交互例题三:(水位上升)
已知条件:
上游高水位6米,上游低水位3米,下游没水位,按地下水位计算,为-2米。
面边界条件输入
23
附录2
软基中“是否转为总应力法”的公式分析
一.总应力法
稳定计算安全系数F :
F =
S i
+(S j
+P j )
P (5.1.1-8)
T
S i =W i cos (αi )tg (ϕqi )+c qi L i (5.1.1-9)
W i =W oi +W li
所以
S i =W i cos (αi )tg (ϕqi )+c qi L i =W oi cos (αi )tg (ϕqi )+c qi L i +W li cos (αi )tg (ϕqi ) 二. 有效固结应力法
稳定计算安全系数F :
F =
∑(S i
+∆S i )+∑(S j +P j )P (5.1.1-10)
T
S i =W oi cos (αi )tg (ϕqi )+c qi L i (5.1.1-11) ∆S i =W li U i cos (αi )tg (ϕgi ) (5.1.1-12)
所以
S i +∆S i =W oi cos (αi )tg (ϕqi )+c qi L i +W li U i cos (αi )tg (ϕgi ) (公式2)
比较(公式1)和(公式2)
看出,两者不同处为:
24
1) (公式
总应力法-------tg ϕqi 有效应力法-------U i tg ϕgi
()
()
φqi ——当第i 土条的滑裂面处于地基内(AB 弧段)时,为该土条滑裂面所在处
地基土层的快剪(直剪)内摩擦角(度);
φgi ——当第i 土条的滑裂面处于地基内(AB 弧段)时,为该土条滑裂面所在处
地基土层的固结快剪(直剪)内摩擦角(度);
对于非常软弱的土,tg ϕgi 与tg ϕqi 比较接近。当固结度较小时,会出现U i tg ϕgi <tg ϕqi 。这时,有效固结应力法计算出安全系数比总应力法计算出的安全系数更小,这种情况下可用这个选项转化成总应力
法计算。
()
()()()
25