理正岩土软件学习指南最新.doc

第二章 单元计算 2.1 使用手册 2.1.1 总体介绍 单元计算的总界面为： 1.单元计算的操作流程：设定工作目录 进入单元计算 选择支护类型 交互基坑侧壁重要性系数 交互原始数据或读入数据 各种计算 施工图前处理 施工图 生成报表 数据文件存盘 退出 2.工作目录 本系统要求设定一个工作目录，计算中所生成的中间文件，原始数据文件，结果文件等均生 成在此工作目录下 同一个工作目录下可做任意多个单元的计算，只要在系统提示存盘时起不同的文件名即 可 3.支护类型 单元计算的支护类型有排桩、连续墙、水泥土墙、土钉墙、天然放坡五种支护结构选 型可参照《规范》3.3可通过下列工具条切换，也可通过菜单切换 4.基坑侧壁重要性系数 可参照《规范》3.1，在下图所示的工具条中交互 5.数据保存 单元计算的数据可以保存到磁盘上 原始数据：系统规定文件名为*.DYD； 计算结果数据：保存与原始数据同名的*.DYA 文件中； 包括内力计算结果、选筋结果及其它计算结果 数据文件的读、写通过“文件”菜单中的“读入数据.” 、 “保存数据.”功能实现 6.显示控制可通过“显示控制”菜单中的功能打开或关闭工具条、状态条；也可调整图形窗口与交互窗口的大小；还可调整图形窗口中图的显示状态。

2.1.2 排桩 1.排桩设计的操作流程：基本数据交互 嵌固深度计算 结构计算截面计算 锚杆计算 抗倾覆验 算整体稳定性验算抗隆起验算 抗管涌验算 选筋锚杆选筋 冠梁信息 环 梁信息生成施工图 查看施工图 生成报表 查看报表因为各个步骤的操作都非常简单，此处不再逐一说明，只将特别注意的几点说明如下2.结构计算操作流程点“结构计算” ，系统自动切换到内力、位移等曲线显示界面，界面上共有四幅图形， 分别为土压力、弯矩、剪力、位移每一幅图形上都有红蓝两种曲线，分别代表极限平衡法 与弹性支点法的计算结果由于“极限平衡法”无法算出位移，所以位移曲线中的红色线的 值全部为零图形下方的工具条如下：其中，“选择显示结果”：选择显示“极限平衡法”或“弹性支点法” （红蓝）的计算结果；“向下开挖”：计算下一个施工工况；“包络图”：显示到当前计算步骤以前的弯矩、剪力的包络图；“重新计算”：将重新从第一步开挖开始计算； 点“查看土压力”按钮将弹出一个对话框，可在其上查看当时计算工况时的主动、被动土压 力 3.注意下列要点 (1)当存在地下水时，要求用户在水位面将土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位 以下输入土的饱和重度。

(2)四幅图形中“土压力”所显示的值为桩间距范围内的土压力，而不是单位宽度的土压力； 对“极限平衡法”来说，此土压力为主动、被动土压力迭加后的结果对“弹性支点法”来 说，此土压力为主动土压力与土弹性抗力迭加后的结果 (3)四幅图形中“土压力”中所显示的支锚力为单根支锚的支反力，也就是说，如果调整锚 杆的水平间距，则支锚力将发生变化 (4)点击“查看土压力”后，所查到的土压力为单位宽度的土压力 4.其它规范点“其他规范”菜单项后，将弹出《规程》以外的计算方法界面，在此界面上，用户可 以作多方面的选择，以适应各地不同的情况，这些选择为： (1)可以为“极限平衡法” 、 “弹性支点法”选择不同类型的土压力模型 (2)作弹性分析时，除 m 法以外，用户还可选择 C、K 法模型 (3)用户可以通过“主动土压力修正系数” 、 “被动土压力修正系数” “水压力调整系数”对土 压力进行调整 （详见技术条件） (4)作其他非规范计算时，用户拥有更加灵活的各种调整系数 2.1.3 连续墙连续墙设计的操作流程与排桩完全相同 2.1.4 水泥土墙 1.水泥土墙设计的操作流程为：基本数据交互 嵌固深度计算 墙厚计算 结构计算截面计算 抗倾覆验 算滑移验算整体稳定性验算抗隆起验算 抗管涌验算 生成施工图 查看施 工图 生成报表 查看报表。

必须注意必须先算嵌固深度，再算墙厚，因为前者影响后者 2.结构计算操作流程点“结构计算”按扭后，系统自动切换到内力、位移曲线显示界面，界面上共有四幅 图形，分别为土压力、弯矩、剪力、位移每一幅图形上都有红蓝两种曲线，分别代表极限 平衡法与弹性支点法的计算结果由于“极限平衡法”无法算出位移，所以位移曲线中的红 色线的值全部为零图形的下方的工具条如下：其中， “选择显示结果”：可选择显示“极限平衡法” 、 “弹性支点法” （红蓝两种）计 算结果；点击“重新计算”：将重新从第一步开挖开始计算；点击“查看土压力”：将弹出 一个对话框，可在其上查看当前计算工况时的主动、被动土压力 3.注意下列要点 (1)当存在地下水时，要求用户在水位面将土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位 以下输入土的饱和重度 (2)四幅图形中“土压力”为单位宽度的土压力；对“极限平衡法”来说，此土压力为主动、 被动土压力迭加后的结果对“弹性支点法”来说，此土压力为主动土压力与土弹性抗力迭 加后的结果 (3)点击“查看土压力”按钮后所查到的土压力为单位宽度的土压力 (4)本系统可以考虑矩形与格栅两种截面型式，可点“截面选择”按钮选择。

4.其它规范点“其他规范”菜单项后，将弹出《规程》以外的计算方法界面，在此界面上，用户可以作多方面的选择，以适应各地不同的情况，这些选择为： (1)可以为“极限平衡法” “弹性支点法”选择不同类型的土压力模型 (2)作弹性分析时，除 m 法以外，用户还可选择 C、K 法模型 (3)用户可以通过“主动土压力修正系数” 、 “被动土压力修正系数” “水压力调整系数”对土 压力进行调整 (4)作其他非规程计算时，用户拥有更加灵活的各种调整系数 2.1.5 土钉墙 1. 土钉墙设计的操作流程为：基本数据交互 局部抗拉设计 整体稳定设计 土钉选筋 生成施工图 查看施工图 生成报表 查看报表 2. 局部抗拉设计操作流程点“局部抗拉设计”按扭后，系统自动切换到局部抗拉设计显示界面，界面上图形显 示出每一步开挖的破裂面位置，所需土钉长度图形下方的工具条如下：其中，点击“重新计算”按钮将重新从第一步开挖开始计算；点击“向下开挖”按钮 将计算下一个施工工况 3. 整体稳定设计操作流程点“整体稳定设计”按扭后，程序弹出对话框，提示输入基坑底面以下稳定计算截止 的深度以及土钉允许的最大长度，确定后，自动切换到整体稳定设计显示界面，界面上图形 显示出每一步开挖的滑裂面圆心、半径、滑裂面位置，所需土钉长度及土钉内力设计值。

图 形下方的工具条与局部抗拉设计相同 4.注意下列要点 (1)当存在地下水时，要求用户在水位面将土分成两层，水位以上输入土的天然重度，水位 以下输入土的饱和重度 (2)无论是局部抗拉设计，还是整体稳定设计，在各个土层分界面处，均作为一个施工工况 考虑 (3)施工图的土钉长度程序自动取“局部抗拉计算”与“整体稳定计算”两种结果的较大值5.其它规范点“其他规范”菜单项后，将弹出非《规程》计算方法界面，在此界面上，用户可以随 意改动土钉的长度，系统将根据用户给定的土钉长度计算局部抗拉、整体稳定安全系数界 面显示及操作过程与前述相同 2.1.6 天然放坡 1.天然放坡设计的操作流程为：基本数据交互 稳定计算 生成施工图 查看施工图 生成报表 查看报 表 2. 稳定计算操作流程点“稳定计算”按扭后，系统先提示输入基坑底面以下稳定计算截止的深度，然后切 换到稳定计算显示界面，界面上图形显示出每一个危险的滑动面位置、圆心、半径、安全系 数 2.2 技术条件 2.2.1 总体介绍 1.弹性计算中采用的主动土压力与被动土压力：“矩形分布模式”就是《规程》3.4 所述之水平荷载标准值，这种土压力模式开挖面 以下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法不同；“零分布模式”与“矩形分布模式” 相比，只是在基坑开挖面以下取零；“一般分布模式”就是通常采用的土压力模式，开挖面 以上土压力计算方法与“矩形分布模式”相同，而开挖面以下主动土压力计算方法与开挖面以上计算方法也完全相同。

另外，弹性计算时，土压力荷载中不包括被动土压力 2.极限平衡法计算中采用的主动土压力与被动土压力：“一般土压力”相当于“弹性计算”中采用的“一般分布模式”;“规程土压力”就 是《规程》3.4 和 3.5 所述之水平荷载、抗力标准值 2.超载对主动土压力的影响：参见《规程》3.4.2 3.放坡对主动土压力的影响：《规程》中未具体规定放坡对主动土压力影响的计算方法，本系统中放坡对主动土 压力的影响见下图其中 q1 为放坡坡脚标高处由于放坡引起的土自重压力当为多级放坡时，每一级放 坡按上述原则单独考虑，不考虑放坡之间的相互影响因为放坡引起的土压力变化与超载引 起的土压力变化算法不同，因此，当用超载模拟放坡时，将得不到相同的结果，采用超载模 拟时的土压力结果偏小 2.2.2 排桩 1.嵌固深度计算:参见《规程》4.1另外，在两道以上支锚时，可以考虑工程桩的影响，具体计算原 理与土钉墙中整体稳定计算中超前花管完全相同 2.结构计算“极限平衡法”计算理论参见《规程》4.2弹性支点法”计算理论参见《规程》附录 B 计算时还引入以下几个假定： (1) 支锚点的侧向位移不可逆转，即每一工况计算的支锚点位移不能小于前一阶段计算结果， 也不能出现反向位移。

(2) 回填阶段，地下室楼层位置作为支点，其位移保持不变 3.截面计算 (1) 正截面受弯承载力计算：见>附录 D 注意：本程序未考虑集中配筋 (2) 斜截面抗剪承载力计算 将图形截面简化成内接正方形后,按矩形截面抗剪计算. 截面限制条件V≤0.25fcbho/1000V——截面组合剪力设计值(kN)；V=1.25Υ0Vc0——基坑侧壁重要性系数；Vc——计算得到的剪力标准值(kN)；fc——砼轴心抗压强度设计值(N/mm2)；b——截面宽(mm)；ho——截面有效高度(mm)；ho=h—asas——钢筋重心到桩外边缘的距离(mm)4.锚杆计算计算方法见>4.4 5.抗倾覆验算计算方法见>4.1抗倾覆安全系数 k 为： Mp ---- 被动土压力及锚杆力对桩底的弯矩； Ma ---- 主动土压力对桩底的弯矩 6.整体稳定性验算系统提供了瑞点条分法、简化 Bishop 法、Janbu 法三种方法(Janbu 法有时迭代不收敛是 正常)土条重力取法有两种，即所谓总应力法、有效应力法有效应力法扣除滑动面处的 孔隙水压力 (1). 瑞典条分法(即《规范》简单条分法) 式中：k——抗倾覆安全系数；Mk——抗倾覆弯矩(kN-m/m),相对滑移中心弯矩；Mq——倾覆弯矩(kN-m/m),相对滑移中心弯矩；n——滑动体分条数；——基坑侧壁重要性系数;Wi——第 i 土条重；Wi = ibiUi----第 i 土条所受浮力（既孔隙水压力）,当采用总应力法时取零。

bi——第 i 分条宽度(m)；i——第 i 分条土加权平均重度(kN/m3)；Ci——第 i 分条滑裂面处土体固结快剪粘聚力标准值(kPa)i——第 i 分条滑裂面处土体固结快剪内摩擦角标准值(度)i——第 i 分条滑裂面处中点切线与水平面夹角(度)Li——第 i 分条滑裂面处弧长(m)q0----第 i 分条上部的超载 注意：一般情况，安全系数 K≥1.3具体 K 值，可根据当地的具体情况确定另外，当有工程桩时，可以考虑工程桩的影响，具体计算原理与土钉墙中整体稳定计算 中超前花管完全相同 (2). 简化 Bishop 法 Bishop 于 1995 年提出一个考虑土条侧面力的土坡稳定分析方法 假定条件：土是匀质而各向同性的；滑移土体是一个刚体；按平面问题考虑；条块间既有水 平作用力又有切向力计算表达式：其中，---- 第 I 块土条两侧切向力的合力； 在求解过程中，由于未知，故假定其为 0,。