锚索框架梁等反力结构的计算模型
zsd_4959516623
2022年09月01日 10:51:32
来自于岩土工程
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岩土工程是结构工程与地质工程的结合体,而锚索框架梁等反力结构的计算应遵循岩土工程的设计理念。即用以给锚索提供坡面反力的框架梁等反力结构的计算,应依据梁体下伏的边坡岩土体的地质属性和锚索框架等反力结构的结构属性,将两者有机结合后进行锚索反力结构的计算。 正如抗滑桩工程措施计算时需要对桩周岩土体的容许承载力、弹性地基系数、桩体位移和旋转度,以及相应岩土体性质与桩身推力等作用下,桩体结构的弯矩和剪力进行计算是一样的。很难想像,抗滑桩体系计算不考虑桩周岩土体性质而仅计算桩身结构的内力,并以此进行设计是一个什么样的后果。因此,目前工程实践中,很多技术人员对锚索框架等反力结构简单的进行结构计算后用作锚索的反力结构,是多么的不合理的和存在多么严重的后果。

岩土工程是结构工程与地质工程的结合体,而锚索框架梁等反力结构的计算应遵循岩土工程的设计理念。即用以给锚索提供坡面反力的框架梁等反力结构的计算,应依据梁体下伏的边坡岩土体的地质属性和锚索框架等反力结构的结构属性,将两者有机结合后进行锚索反力结构的计算。

正如抗滑桩工程措施计算时需要对桩周岩土体的容许承载力、弹性地基系数、桩体位移和旋转度,以及相应岩土体性质与桩身推力等作用下,桩体结构的弯矩和剪力进行计算是一样的。很难想像,抗滑桩体系计算不考虑桩周岩土体性质而仅计算桩身结构的内力,并以此进行设计是一个什么样的后果。因此,目前工程实践中,很多技术人员对锚索框架等反力结构简单的进行结构计算后用作锚索的反力结构,是多么的不合理的和存在多么严重的后果。

锚索框架等反力结构的设计主要需要如下参数:

1、锚索的拉力。这是作用于框架梁等反力结构需要平衡的最直观受力,包括锚索工程施作和验收时分别采用的超张拉力、锁定拉力、设计拉力和工程验收拉力等。

2、框架梁等反力结构的锚头之间距离,即梁体的纵横梁长度。梁体的长度变化直接影响梁身所受到的弯矩和剪力分布与大小,以及坡面提供有效承载力的长度范围。

3、框架梁的截面,即梁体的高度和宽度。它直接影响了梁体结构的抗剪能力和结构的抗弯能力,以及梁体与坡面的接触面积大小,从而影响影响坡面提供有效承载力的宽度范围。

4、边坡的坡率,即预应力作用于梁体后垂直梁体与平行梁体两个方向的分力。换句话说,坡形坡率直接控制了锚头部位的垫墩结构形态设计,以及梁体与坡面之间的抗滑能力和梁体受到的正压力。

5、边坡岩土体性质,即主要为岩土体的强度和完整度两方面性质。它们共同决定了岩土体的弹性地基系数取值,以及反力结构是采用框架、地梁还是锚墩或十字梁。也就是说,不同的弹性地基系数直接影响梁体的弯矩和内力,并影响梁体所受到的下伏边坡岩土体的承载能力,以及反力结构的稳定性。换句话说,边坡越完整、岩土体强度越高时,可以采用锚墩或地梁结构;边坡完整性越差,岩土体性质越软弱,就宜采用框架反力结构,这样也利于坡面的防冲刷防护。

基于此,锚索框架梁等反力的结构设置应依据梁体所在特定地层的地质属性和反力结构的结构属性,综合以上相关参数后进行有机协调计算,切忌采用单一的结构设计理念进行锚索反力结构的设计,更要避免无论何种地层、何种拉力、何种坡率、何种梁长等因素,均采用同一套所谓的“标准图”进行套图设计。

此外,为进一步有效减小梁体对坡面的地基承载力要求和对梁体结构内力的影响,锚索框架多在纵横相交的锚头部位设置菱形或矩形扩大结构,用以减小锚索预应力对梁体的内力要求和坡面承载力要求。

综上,锚索框架等反力结构的计算,是地质与结构有机结构的综合体系,切忌从单一因素方面进行反力结构的设计,这也是岩土工程技术人员既要掌握地质知识,也要掌握结构知识的缩影。



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知识点:锚索反力结构计算


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