地下空间结构计算讨论
alexhitty2003
2010年07月22日 23:24:09
来自于轨道交通
只看楼主

大家可以从计算方法、软件的选取、难点及注意事项等方面开展讨论,直接在下面回复,可以酌情加5-20分的鼓励。

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yuantao20022002
2010年07月27日 11:20:10
12楼
所谓水土分算,其实质就是分别计算水、土压力,以两者之和为总侧压力。计算土压力时用土的浮重度,计算水压力时按全水头的水压力考虑。这一方法适用于土空隙中存在自由水的情况或土的渗透性较好的情况, 如:碎石土及砂土。 很显然,土体中的水压力与其空隙中的自由水及其渗透性是密切相关的,而碎石土及砂土的渗透性相差非常大,粉、细砂的渗透系数ks一般为1.0m/d左右,卵石层则可高达500m/d,两者相差达数百倍,如此大的差别都统一按全水头的水压力考虑显然是不合适的。工程实践也表明:按水土分算方法计算水压力对于大多数土层来说,其作用都偏大。
所谓水土合算,其实质就是不考虑水压力的作用,认为土空隙中的水都是结合水,没有自由水,因此不形成水压力。土颗粒与其空隙中的结合水是一整体,直接用土的饱和重度计算土体的侧压力即可。显然这一方法在理论上讲仅适用于渗透系数为零的不透水层。然而,完全不透水的土层是不存在的,因此水土合算法仍然是岩土工程界的一个争论问题。持赞同观点者认为:在一些渗透性很差的粘性土层中,水压力几乎为零,再按水土分算法计算水压力会使支护结构的造价大大增加,显然是不合适的;而持反对观点者认为: 粘性土虽然渗透性差,但当支护结构本身具有较好的防水性能时(如地连墙结构、有止水帷幕的排桩结构及复合土钉墙结构),只要假以时日,水压力应该能达到静水压力。完全忽视水压力的作用,可能会造成结构上的工程隐患。
这个问题再简化下,让大家知道其中奥秘主要原因,很多规范或书籍并不给大家秘方,只给结论。
(1)分算、合算取决于工况
对于施工期或短期稳定和计算,一般采用总应力法,即土水合算,来不及排水的情况,采用土的Cu(不排水剪切强度),φ=0;对于长期、远期、永久稳定性和计算问题,考虑有效应力法,即土水分算,即排水的情况,一般采用c'、φ',而且非粘性土c'=0,粘性土的c'比Cu小很多。
(2)非粘性土
砂、砾石等,则不用考虑工况,永远是排水的状态、永远采用有效应力原理、永远土水分算。因为,排水很畅!因此,强度只有个φ'的贡献。
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koolyz
2010年07月28日 09:27:49
13楼
我们院有个定量的规定,渗透系数小于1x10 -3 cm/s的土采用水土合算,大于则采用水土分算
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aaaname
2010年07月28日 10:20:11
14楼
:lol ,谢谢各位
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alexhitty2003
2010年07月28日 22:45:14
15楼
谢谢各位 大家可以继续哈
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lkp117
2010年08月02日 08:34:32
16楼
爽哉!太感谢楼主了,太刺激了,太豪爽了,太感动了。谢谢谢谢谢谢谢!
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gongzuobikan
2010年08月19日 15:58:17
17楼
非常好的讨论 我新手 多多学习了
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alexhitty2003
2010年08月28日 20:32:26
18楼
感谢大家的支持,现总结如下:
1、对于地下空间结构,侧壁土压力可以取主动土压力;
2、对于水分合算还是水土分算,可以偏于安全的按水土分算考虑;
3、对于人防工程,还应该考虑人防荷载;
4、侧壁一般按单向板考虑,对于存在护壁柱且其刚度大于墙体刚度时可以按双向板计算;
5、计算软件可以采用Midas、sap2000等软件;

欢迎大家补充。
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alexhitty2003
2010年08月29日 01:38:24
19楼
大家继续哈 还有分分的
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llogan
2010年08月31日 16:23:23
20楼
对于地下结构的安全性来说,理论上水土合算和分算有重要的影响
实际上在地下结构计算特别是数值计算中,土层的模量同样有重要影响
分算和合算使得结构所受荷载不同,影响结构设计的强度;
土层的模量取值不同,基础的沉降和变形就会不同
数值计算中往往要不断调整各种参数“活口”反复进行计算,以求取得贴近实际的计算结果,
模量和水土分算合算的选择就是常用的“活口”
应该说这样是不科学的,但这仍是所有工程技术人员所采取的方法
计算理论本身是没有错的,难的是地下工程因为参数的取得和岩土体本身的复杂性以及不确定程度
使得计算永远只能取得近似的结果,这是跟地下结构跟地上结构计算的最大区别!
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llogan
2010年08月31日 16:27:14
21楼
用过midas gts, ansys, plaxis
以往数值计算中搜集到的有关土层模量的讨论,贴出来与各位同行一起学习

1、 E--弹性模量      Es--压缩模量    Eo--变形模量
  弹性模量=应力/弹性应变,它主要用于计算瞬时沉降;压缩模量和变形模量均=应力/总应变,压缩模量是通过现场取原状土进行实验室有侧限压缩实验得出的,而变形模量则是通过现场的原位载荷试验得出的,它是无侧限的。弹性模量要远大于压缩模量和变形模量,而压缩模量又大于变形模量。
 地堪报告中,一般给出的是土的压缩模量Es与变形模量Eo,而一般不会给出弹性模量E。
  按规范的规定,在地基变形验算中要用的是压缩模量Es,但因Es是通过现场取原状土进行试验的,这对于粘性土来说很容易做到,但对于一些砂土和砾石土等粘聚力较小的土来说,取原状土是很困难的,很容易散掉,因此对砂土的砾石土通常都是通过现场载荷试验得到Eo,所以在地堪报告上,对于砂土的砾石土一般都仅给出Eo,即使给出Es,也是根据Eo换算来的,而不是试验直接得出的。理论上Es和Eo有一定的关系,但根据该关系换算误差较大,所以二者关系一般都根据地区经验进行换算.

2、E弹性模量和Eo变形模量 一般是岩石力学或者岩体分析中用,弹性模量一般是通过岩样测试而得;变形模量一般在探硐或者建基面加反力测得,只有大型工程才做,特别是水利工程。而压缩模量是土力学的中的参数。

3、弹性模量一般可取为压缩模量的3~5倍,
上海地区经验一般为2.5~3.5倍(见同济大学 杨敏教授相关论文)
数值分析时可以适当加大一些
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