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支护桩冠梁的水平侧向刚度的确定?

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cdddd 发表于 2010-1-5 00:55:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />支护桩冠梁的水平侧向刚度的确定?
一是它的含义是什么?比如有些审图机构专家认为,支护桩的冠梁尺寸为1000mm长,600mm宽度的c25钢筋混凝土的水平侧向刚度一般不大于5MN/m,这个值是怎么来界定的,专家怎么可以这么确定地说不能大于5MN/m,依据何在?
第二,为什么水平侧向刚度有规范规定,比如(120-99)基坑规范附录,有明确的规定,但是按照计算,边长取值在基坑支护桩中没有明确确定,造成不同边长,其计算出来水平侧向刚度值差别很大,导致基坑地表位移变化太大,所以合理确定水平刚度值可以保证安全设计和节约造价?!
第三:理正基坑软件就有水平侧向刚度计算的公式和方法,但是如果按照基坑边长取边长长度,其值很低,导致计算基坑地表位移很大,在20cm左右,远远大于3cm,那么按照支护桩的间距,如2.5~3.0m作为边长计算出来的水平刚度在30~175MN/m,根据这个数值计算基坑地表位移一般能控制在3cm以内,那么问题关键是长1000mm,宽600mm,c25钢筋混凝土冠梁能不能达到这么高的水平侧向刚度(30~175MN/m),请专家明示!到底好多水平侧向刚度数值范围最合理!?

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-5 01:21:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />理正基坑支撑支锚刚度指的是:支撑结构水平刚度系数,详见《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99。
一般与截面积,自由度,锚固段、综合弹性模量等等有关系,一般锚杆的刚度很小,一般是在5-15之间,支锚刚度单位一般为MN/m,含义为当支撑产生单位长度(或1m)所受的轴向压力(内支撑)和轴向拉力(锚杆、锚索)。另外,理正软件里的支锚刚度一栏里不要除以支撑间距,程序里已考虑了。
锚杆支撑刚度参数非常重要,主要影响到锚杆设计载荷的量值大小,刚度取的太大,会导致锚杆设计拉力大,从而导致锚杆锁定载荷需要的大、钢绞线需要的多,所以应根据实际工程经验适当选取,在北京地区刚度应自上而下逐渐增加,但是应该在5~15之间,取大了没法干活。计算书也无法自圆其说.
支撑刚度的含义是指支撑产生单位长度变形时所能提供的支撑力。规范提供的刚度计算公式在采用钢或钢砼对撑时有效,但对圆拱撑不能简单套用,对锚索支撑也不适用。
对锚索支撑刚度,其实最有效的求法是根据基本试验中拉力与位移关系来计算。但我们知道基本试验时对位移有个允许控制值范围,所以实际施工的锚索其刚度也是会在一定范围内变动的。一般也就能取一个平均意义上的刚度吧。

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-5 01:31:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />冠梁水平侧向刚度计算时,当有支撑时冠梁长度L是否可以理解为支撑间距,而a取支撑间距的1/2?
"应该是冠梁整个长度,而非两支撑之间的间距。如果取两支撑之间的间距,这样计算出来冠梁的水平刚度较大,算出来的围护结构变形较小,有点偏不保守(也问过过理正的业务员,他们也回答是整个冠梁的长度或基坑的长度、宽度)。我平常计算时一般都将冠梁的刚度取得非常小,有时直接取为0,权把冠梁作为安全储备)。"好像这么说法有问题,应该是两个护壁桩的桩间距!
冠梁刚度不应教条的根据计算决定,冠梁刚度的作用主要是约束支护桩顶的位移,随意可以根据现场实际经验,将桩顶位移限制在3cm左右(北京经验)来调整这个参数,因为冠梁除了是钢筋混凝土结构外,它实际上是弹性地基上梁模型,加之群妆体变形对它的影响,实际无法计算,所以还是以现场检测实际经验来确定.

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-5 01:35:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />图中是理正深基坑里冠梁侧向刚度的估算方法,其中的I说明中说的是表示截面对Z轴的惯性矩,但是我认为是截面对X轴的惯性矩。

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yantubbs-理正基坑計算中-冠梁剛度-L及a的取值回答.pdf

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-5 01:43:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />理正公司有点牵强,但是说明大家对该问题还是清楚!!!?//

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龙兴关外 发表于 2010-1-5 06:18:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />我个人认为,冠梁本身是个联系梁,作为安全储备未尝不可。若要考虑其水平侧向刚度,也要从力学体系平衡方面考虑,同时注意其配筋问题。按桩间距计算恐怕绝大多数情况下是不能接受的。

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-5 09:06:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />现在有一个问题,按照理正基坑软件进行计算,如果冠梁水平侧向刚度小于5MN/m,那么,计算出來的基坑地表位移为101~200mm,远远大于要求30mm,如果把这个参数调整为15或22MN/m,只调整该参数,那么基坑地面位移就可以控制在30mm以内,这样设计方案就可以通过,原因何在?为何冠梁水平侧向刚度,对基坑设计这么重要,怎么可以作为安全储备?!它的准确取值有时会决定是否采取锚索等,不知“龙兴关外”注意到该现象吗?!!!!

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-19 14:30:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />高大钊教授回答:1. 构件的侧向刚度,是指侧向单位变形的力,冠梁的支承条件不明确,而且是一个高次超静定的构件,没有办法计算,只能有些估计,假定不同的侧向刚度,计算得到的水平位移就很不一样。
2. 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99附录中的公式(C.2.2)只是按对撑的变形计算刚度,支撑是压杆,其刚度比较容易计算,但与冠梁的刚度无关。
3. 其实,支护结构的位移计算问题还没有完全解决,目前各种软件的计算模型各不相同,参数用不同方法处理,边界条件有各种假定,计算结果的可靠性是很差的。上海曾经组织一次对基坑软件的考核,参加的有6个软件,对同一工程分别计算的结果,最大位移相差达一倍,最大弯矩相差30%。

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 楼主| cdddd 发表于 2010-11-8 22:45:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />刚度和刚度系数的差别?
刚度系数主要在哪些地方要用到?

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刚度系数.jpg
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变态诗人 发表于 2010-12-8 11:16:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />我本人现在做的项目,也有水平刚度的问题,如果你的计算长度超过100m,那么刚度计算在0.1以下,言下之意,就是冠梁完全成为安全储备,过于保守!

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victor_zeror2 发表于 2011-4-16 07:06:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 三T上人 于 2016-7-22 15:01 编辑 <br /><br />

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 楼主| cdddd 发表于 2011-8-16 16:50:24 | 显示全部楼层
对于冠梁水平刚度的问题,理正的说明书里面已经提供了计算公式和说明;

根据我的经验以及方案评审时专家的意见,做支撑结构设计的时候,对于计算长度大于10m的冠梁,在理正深基坑软件中计算建议取0,及不考虑冠梁的水平刚度。

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 楼主| cdddd 发表于 2011-9-2 10:05:47 | 显示全部楼层
基坑支撑水平刚度计算  参考基坑支护规程 附录C计算。里面有一些问题,不明白,大家帮忙一下。
1. 计算公式中支撑构件的受压计算长度。如果基坑两边荷载相同,则受压计算长度应取为钢支撑长度的一半。不知理解是否正确。如果基坑两边荷载大小不同,如何取值呢?
2. 计算宽度,规程4.2.1规定,地下连续墙取单位宽度或一个墙段。单位宽度1m,一个墙段5m。这样计算出来的水平支撑刚度相差5倍。
3. 设计院的同学告诉我,一般钢支撑的水平刚度取50MN/m2,混凝土支撑的水平刚度取为100MN/m2.我这里施工的基坑采用规程公式计算,比经验值都要大。
4. 支撑刚度越大,则支撑的受力越大,基坑变形越小,到底应该如何取值。
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 楼主| cdddd 发表于 2012-8-9 10:08:54 | 显示全部楼层
冠梁刚度不应教条的根据计算决定,冠梁刚度的作用主要是约束支护桩顶的位移,随意可以根据现场实际经验,将桩顶位移限制在3cm左右(北京经验)来调整这个参数,因为冠梁除了是钢筋混凝土结构外,它实际上是弹性地基上梁模型,加之群粧体变形对它的影响,冠梁公式计算中,实际无法计算,所以还是以现场检测实际经验来确定.
冠梁公式计算中,按照理正软件要求,有内支撑L取内支撑间距,无内支撑,取基坑边长,a一般取L的一半   
广州市科技委的有些专家有两种观点,一种是赋值为0,另一种是赋值
我们做设计一般取5   
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 楼主| cdddd 发表于 2012-8-9 10:29:18 | 显示全部楼层
有一种意见:
理正就是按照简支梁跨中受集中力计算,这个可以查表,跨中受单位力1,跨度为L,最大挠度f=L^3/48EI,然后刚度和位移互为倒数,得刚度K=48EI/L^3。理正说明书和帮助的公式是错的
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楚八怪怪 发表于 2014-2-26 19:34:36 | 显示全部楼层
仍是莫衷一是。这个问题也困扰我很久。
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www2002 发表于 2014-3-14 23:14:11 | 显示全部楼层
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 08:49:28 | 显示全部楼层
双排桩冠梁水平刚度如何取值??
今天有结构高人指导说,冠梁其实刚度很小,取0作为安全储备。

双排桩冠梁刚度是同样的道理,连梁才具有刚度,但理正软件又算不出连梁的刚度,所以这又是一个矛盾的问题。
http://bbs.yantuchina.com/read.php?tid=291546
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:04:09 | 显示全部楼层
基坑支护设计时,冠梁刚度如何取值,比较合理?
基坑较大的时候取0,悬臂支护桩的话,还是按0考虑,基坑长宽比过大的话,也按0考虑。作为安全储备
一般基坑支护设计时,都是不考虑冠梁作用的,那个只是用来作为一种安全储备。软件计算只有理正能考虑冠梁作用吧?
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:06:11 | 显示全部楼层
按7.0计算,《排桩支护的冠梁影响刚度简化计算方法探讨》论文中有详细推到过程!!!!!

排桩支护的冠梁影响刚度简化计算方法探讨.pdf

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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:11:53 | 显示全部楼层
冠梁计算单元长度L为基坑边长或强水平约束点间的距离,支撑一般可理解为强水平约束点,但锚杆(索)只能算弱水平约束点,所以L不能取锚杆间距,但是当冠梁上设置锚杆时,L可取12倍锚杆间距[1],结论值得探讨。
[参考文献1]曾锦标等,基坑排桩支护中锚杆对圈梁水平刚度的影响。
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:12:28 | 显示全部楼层
http://www.doc88.com/p-502837239721.html
基坑排桩支护中锚杆对圈梁水平刚度的影响
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:14:28 | 显示全部楼层
那个公式是根据基本力学原理推到而出的经验公式,只是一个近似值。由于这个刚度值受控因素很多,故还有一种相对更贴合实际的获得冠梁水平刚度值的方法,就是用整体计算方法自动计算,
有支撑应该取基坑边长,如果取支撑间距,刚度有150左右,算出来的桩配筋比整体计算出来的桩配筋大。冠梁刚度大小对桩配筋有影响。
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:23:02 | 显示全部楼层
理正就是按照简支梁跨中受集中力计算,这个可以查表,跨中受单位力1,跨度为L,最大挠度f=L^3/48EI,然后刚度和位移互为倒数,得刚度K=48EI/L^3。理正说明书和帮助的公式是错的。
侧向刚度的大小,只是影响其本身的挠度曲线。或者更直接的说,只是在支撑或锚索的间距范围内有影响,刚度越大,局部桩的变形就越协调(线性分布),刚度小,就是发生局部挠曲,对桩的变形影响相对较小。基坑的水平侧向位移更大程度取决于桩和支撑的刚度。至于侧向刚度是越大还是越小越好?则看具体情况而定,桩、梁、支撑如果都是钢筋混凝土的话,最好根据控制位移,满足位移协调的原则来确定其刚度。
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 楼主| cdddd 发表于 2015-12-4 09:36:57 | 显示全部楼层
理正深基坑软件计算悬臂桩支护,冠梁水平侧向刚度的选择对支护结构配筋及水平位移有很大影响。冠梁的水平刚度和桩顶位移和支护桩的配筋有很大关系,但如果没有支点,从理论说冠梁是不能计算刚度的,这就好像桩倒下了冠梁刚度做的再大也没有意义,虽然桩不能看作支点,可是实际情况桩梁之间是有相互作用的,所用我认为这个问题还是要理论结合实践经验。
(1)不考虑冠梁水平刚度,支护桩的配筋很大,而且水平位移很大。
(2)考虑冠梁水平刚度,支护桩的配筋相对前者配筋变小,而且水平位移变小。
悬臂桩支护计算时,如何考虑?
1:冠梁水平刚度在无实际经验的情况下可以根据公式计算,这个在理正里有,一般取基坑最长边和长边中心点到第一个桩的距离。
2:如果这样算出来不是很合理,比如水平刚度只有零点几的时候,可以采用经验,长度取6-8倍桩径,和这段距离的中点到所计算第一个桩的距离,这样比较符合常理。
3:悬臂桩的情况下不能采用经典法进行计算(等值梁法)
4:PKPM在算冠梁刚度的情况下很合理,推荐大家试一试
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-8 12:52:32 | 显示全部楼层
http://www.docin.com/p-705815282.html
基坑冠梁水平侧向刚度的讨论
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tulaomao7761 发表于 2016-1-10 11:31:01 | 显示全部楼层
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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-18 10:19:50 | 显示全部楼层
一般钢支撑的水平刚度取50MN/m2,混凝土支撑的水平刚度取为100MN/m2.支撑刚度越大,则支撑的受力越大,基坑变形越小。

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 楼主| cdddd 发表于 2016-1-18 10:20:43 | 显示全部楼层
高大钊教授回答:1. 构件的侧向刚度,是指侧向单位变形的力,冠梁的支承条件不明确,而且是一个高次超静定的构件,没有办法计算。 冠梁水平侧向刚度计算时,当有支撑时冠梁长度L是否可以理解为支撑间距,而a取支撑间距的1/2?"应该是冠梁整个长度,而非两支。 对于冠梁水平刚度的问题,理正的说明书里面已经提供了计算公式和说明;根据我的经验以及方案评审时专家的意见,做支撑结构设计。
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zzwythe 发表于 2016-1-19 08:10:18 | 显示全部楼层
学习
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 楼主| cdddd 发表于 2016-4-9 15:55:18 | 显示全部楼层
http://www.docin.com/p-410449686.html
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 楼主| cdddd 发表于 2016-4-9 16:15:24 | 显示全部楼层
换个角度看冠梁的刚度
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fox3021 发表于 2019-7-11 17:54:54 | 显示全部楼层
回帖是种美德.  
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xmgao9996 发表于 2019-7-11 22:53:51 | 显示全部楼层
学习学习,谢谢!
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