支撑体系支锚刚度及材料抗力计算

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我公司设计人员在使用此软件的过程中，对软件中的部分参数的取值有疑问，恐影响到对软件的正确使用，甚至影响到工程的安全，特此提出，请贵公司予以书面解答：问题1：在单元计算中，“支锚刚度”的计算公式，是否与《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数（或者C.2.2支撑水平刚度系数）中kT 的计算公式相同？对于C.1.1的锚杆水平刚度系数，是否有必要再除以锚杆水平间距？即是否是支锚刚度=kT/锚杆水平间距答：这个问题要分锚杆和内撑两部分说对于锚杆，《规程》54页公式没有涉及间距。

而且有一个更简单的方法，软件可以自动计算，方法是：您先凭经验输入一个刚度值，计算时，计算到锚杆一项时，软件会计算出一个“锚杆刚度”，这时您点击上部的“应用刚度计算结果”按键，然后终止计算。

然后用这一刚度重新计算到锚杆一项，重复上述操作，大约如此迭代2-4次，刚度值基本不变了，这时的刚度取值就基本合理了。

对于内撑，软件不能自动计算，您可以参考《规程》55页公式C.2.2，但要注意，由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距，所以您输入刚度时，只要用公式C.2.2的前半部分计算所得即可，即2αEA/L。

问题2：在单元计算中，计算结构弯矩的“弯矩折减系数”，究竟是考虑什么因素而设定的，这个系数的设定在《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中有无相应的依据？该系数应如何取值？答：“弯矩折减系数”在《规程》中没有规定，是软件开放的一个经验系数，由用户自主交互，用于凭经验调整内力设计值大小。

如不做调整，可取1即可。

问题3：单元计算中，冠梁的“水平计算刚度”的计算公式是什么？该刚度的设定在《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中有无相应的依据？答：冠梁的“水平计算刚度”的经验公式请参看说明书203页或软件帮助附2.5.1。

支护理论计算方法1、按悬吊理论 (1)锚杆长度 L，L=L1+L2+L3 =50+1000+300=1350mm式中：L1——锚杆外露长度 L2——软弱岩层厚度，可根据柱状图确定 mm L3——锚杆伸入稳定岩层深度一般不小于 300mm(2)锚固力N：可按锚杆杆体的屈服载荷计算N=π/4(d2σ屈) = 0.25×3.14×（0.02）2×335×106=105KN式中：σ屈——杆体材料的屈服极限 Mpa d——杆体直径(3)锚杆间排距锚杆间距D≤1/2L D≤0.5×2200=1100mm 锚杆排距L0=Nn/2kra L2 =105×103×13/2×3×24×103×2.1×1=4.51m 式中：n——每排锚杆根数N——设计锚固力，KN/根K——安全系数，取 2-3 r ——上覆岩层平均容重，取 24KN/ m3 a——1/2 巷道掘进宽度 m2、按自然平衡拱理论计算Ⅰ、两帮煤体受挤压深度 C C=(（KrHB/1000fcKc）Cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2)=（（2.5×24×510×1/1000×2×1.0）Cos（23°/2）-1）× 2.65×tg（45°-63°/2）=8.9m式中：K——自然平衡拱角应力集中系数，与巷道断面形状有关；矩形断面，取 2.8r ——上覆岩层平均容重，取 24KN/ m3 H——巷道埋深 m B——固定支撑力压力系数，按实体煤取 1 fc——煤层普氏系数， Kc——煤体完整性系数，0.9-1.0 a——煤层倾角 h——巷道掘进高度m ψ——煤体内摩擦角，可按 fc 反算Ⅱ、潜在冒落高度 bb=(a+c)Cosa/Kyfr =（2.1+8.9）×0.92/0.45×4=5.62m式中：a——顶板有效跨度之半 m Ky——直接顶煤岩类型性系数。

钢管支撑刚度及稳定性计算钢管支撑设计中的刚度和稳定性是非常重要的考虑因素。

在设计过程中，需要通过计算和评估来确定合适的钢管尺寸、材料和支撑间距，以满足支撑的刚度和稳定性要求。

本文将从钢管支撑的刚度计算和稳定性计算两个方面进行介绍。

一、钢管支撑的刚度计算钢管支撑的刚度计算是指钢管在受到加载时的刚度特性。

钢管支撑的刚度主要取决于材料的特性、钢管截面形状和尺寸以及支撑间距。

其中，材料的特性可以通过弹性模量来表示，钢管截面形状和尺寸可以通过惯性矩来表征，支撑间距则是指支撑点之间的距离。

钢管支撑的刚度可以通过弹性变形来衡量。

根据梁弯曲理论，弯曲刚度与弹性模量、惯性矩和长度有关。

在计算钢管支撑的弯曲刚度时，可以采用梁的弯曲刚度公式：EI=1/2*p*t^3其中，E为钢管的弹性模量，I为钢管的惯性矩，p为弯矩，t为钢管的厚度。

一个简单的钢管支撑的弯曲刚度计算可以通过以下步骤进行：1.确定钢管的截面形状和尺寸。

2.根据钢管的材料特性，确定钢管的弹性模量。

3.根据钢管截面形状和尺寸，计算钢管的惯性矩。

4.根据设计要求，确定钢管支撑的弯矩。

5.根据钢管的厚度，计算钢管支撑的弯曲刚度。

根据计算结果，可以评估钢管支撑的刚度是否满足设计要求。

如果刚度不足，可以通过增加钢管的尺寸或者减小支撑间距来提高刚度。

钢管支撑的稳定性计算是指在受到加载时，钢管是否能够保持稳定的能力。

稳定性计算主要考虑的是钢管支撑在受到压力作用时的稳定性，即屈曲稳定性。

在钢管支撑的稳定性计算中，需要考虑钢管支撑的临界压力，即支撑失稳时的应力状态。

根据欧拉公式和Euler-Bernoulli梁理论，可以得到支撑的临界压力表达式：Pcr = (π^2 * E * I) / (L^2)其中，Pcr为临界压力，E为钢管的弹性模量，I为钢管的惯性矩，L 为支撑长度。

钢管支撑的稳定性评估可以通过以下步骤进行：1.确定钢管的截面形状和尺寸。

2.根据钢管的材料特性，确定钢管的弹性模量。

钢支撑结构计算钢支撑结构是钢结构的重要组成部分，用于提供支撑和稳定的作用。

它通常由钢管和连接件构成，具有高强度、轻质、抗震、耐久等特点。

钢支撑结构的计算是钢结构设计的重要工作之一，下面将介绍钢管支撑结构的计算方法。

首先，计算钢管支撑的杆件尺寸。

根据设计要求和实际情况，确定支撑结构的高度、间距、材料等参数。

然后，根据结构的受力状态，选择适当的钢管尺寸。

常用的钢管规格有圆形、方形和矩形等，根据实际需要选择合适的钢管材料和尺寸。

其次，进行钢管支撑的刚度计算。

钢管支撑结构的刚度对于保证结构的稳定和承载能力非常重要。

根据设计要求，计算钢管支撑结构的刚度，包括刚度系数和弹性刚度矩阵等。

刚度系数可以根据杆件尺寸、截面形状和连接方式等进行计算，并考虑材料的弹性模量和截面惯性矩等因素。

然后，确定钢管支撑的受力状态。

根据钢管的位置和连接方式，确定钢管在不同荷载作用下的受力状态。

常见的受力状态有压力、拉力和弯曲等。

在计算中，需要考虑荷载的大小、作用方向和分布情况等因素，以确定钢管的受力和应力情况。

接下来，进行钢管支撑的计算分析。

根据受力状态和已知参数，计算钢管支撑结构的受力和位移等。

常用的计算方法包括弹性分析和弹塑性分析等。

在计算分析中，需要进行荷载分析、结构稳定性分析和位移控制等。

最后，进行钢管支撑的验算和设计。

根据计算结果，对钢管支撑结构进行验算和设计，确保结构的安全可靠。

验算包括强度验算和稳定性验算等，需要根据国家标准和规范进行。

设计包括选取合适的连接件和施工方法，确保结构的施工和使用性能。

综上所述，钢管支撑结构的计算是钢结构设计中的重要工作之一，需要考虑杆件尺寸、刚度、受力状态、计算分析和验算设计等因素。

通过科学的计算方法和合理的设计，可以确保钢管支撑结构的安全可靠。

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我公司设计人员在使用此软件的过程中,对软件中的部分参数的取值有疑问，恐影响到对软件的正确使用，甚至影响到工程的安全,特此提出,请贵公司予以书面解答：问题1：在单元计算中,“支锚刚度”的计算公式,是否与《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数（或者C.2.2支撑水平刚度系数）中kT 的计算公式相同？对于C.1.1的锚杆水平刚度系数，是否有必要再除以锚杆水平间距？即是否是支锚刚度=kT/锚杆水平间距答:这个问题要分锚杆和内撑两部分说对于锚杆，《规程》54页公式没有涉及间距。

而且有一个更简单的方法，软件可以自动计算，方法是：您先凭经验输入一个刚度值，计算时，计算到锚杆一项时，软件会计算出一个“锚杆刚度”，这时您点击上部的“应用刚度计算结果”按键，然后终止计算。

然后用这一刚度重新计算到锚杆一项，重复上述操作，大约如此迭代2—4次,刚度值基本不变了，这时的刚度取值就基本合理了。

对于内撑,软件不能自动计算，您可以参考《规程》55页公式C.2。

2，但要注意，由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距,所以您输入刚度时，只要用公式C.2。

2的前半部分计算所得即可,即2αEA/L。

问题2：在单元计算中,计算结构弯矩的“弯矩折减系数”，究竟是考虑什么因素而设定的,这个系数的设定在《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中有无相应的依据？该系数应如何取值?答:“弯矩折减系数”在《规程》中没有规定,是软件开放的一个经验系数，由用户自主交互，用于凭经验调整内力设计值大小。

如不做调整，可取1即可.问题3：单元计算中，冠梁的“水平计算刚度”的计算公式是什么?该刚度的设定在《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99）中有无相应的依据？答：冠梁的“水平计算刚度”的经验公式请参看说明书203页或软件帮助附2.5。

中铁五院理正软件应⽤问题答案中铁五院理正软件应⽤问题⼀、参数选取1. 排桩中冠梁的⽔平侧向刚度如何取值？在理正提供的冠梁刚度计算中L 和a 具体指的是什么？⽐如地铁狭长基坑采⽤平⾯计算围护桩结构桩间距1.2m ，第⼀道⽀撑⽔平间距6m ；地连墙结构，6m 墙幅，第⼀道⽀撑⽔平间距6m ，L 和a 如何取值？答：冠梁⽔平侧向刚度可根据经验交互，也可通过近似计算⽅法估算。

近似计算：冠梁侧向刚度估算简图：冠梁侧向刚度估算公式：()223a L a EI L K -?=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。

公式中L指冠梁长度，如有内撑，取内撑间距，如⽆内撑，取该边基坑边长，a指桩、墙的位置，取1/2L（最不利位置）。

如例第⼀种采⽤平⾯计算围护桩结构桩间距1.2m，第⼀道⽀撑⽔平间距6m，计算冠梁⼯具：⽀护L=6m，a=3m（最不利位置），第⼆种地连墙结构，6m墙幅，第⼀道⽀撑⽔平间距6m，计算冠梁⼯具：⽀护L=6m，a=3m（最不利位置）。

2.明挖基坑围护结构计算中采⽤的⼒学参数如何考虑实际施⼯⼯况合理取⽤？⽔下粘聚⼒和⽔下内摩擦⾓地堪报告上没有时，如何取值？是采⽤直剪（固结快剪）还是三轴固结不排⽔剪（CU）。

答：软件采⽤拟静⼒法，不考虑施⼯过程的某些变化值。

⾄于在参数上做些许调整以达到上述⽬的，使⽤者可以尝试，软件不做规定。

因为不同的⼟在的⽔下参数也不尽相同，软件在⽔下部分取⽤⽔下参数值，因此在考虑⽔作⽤的情况下，必须要知道该实际参数值。

（⾄于采⽤直剪实验还还是三轴实验99规程中有注明）。

3.计算钢⽀撑⽀锚刚度及材料抗⼒时，如基坑设有临时⽴柱，钢⽀撑长度如何取值（按总长还是分段长度）？答：如果中间只有⼀个⽴柱，那可以取1/2L长算，如果有多个⽴柱，只能⼤概取分段长度计算。

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我公司设计人员在使用此软件的过程中，对软件中的部分参数的取值有疑问，恐影响到对软件的正确使用，甚至影响到工程的安全，特此提出，请贵公司予以书面解答：问题1：在单元计算中，“支锚刚度”的计算公式，是否与《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数（或者C.2.2支撑水平刚度系数）中kT 的计算公式相同？对于C.1.1的锚杆水平刚度系数，是否有必要再除以锚杆水平间距？即是否是支锚刚度=kT/锚杆水平间距答：这个问题要分锚杆和内撑两部分说对于锚杆，《规程》54页公式没有涉及间距。

而且有一个更简单的方法，软件可以自动计算，方法是：您先凭经验输入一个刚度值，计算时，计算到锚杆一项时，软件会计算出一个“锚杆刚度”，这时您点击上部的“应用刚度计算结果”按键，然后终止计算。

然后用这一刚度重新计算到锚杆一项，重复上述操作，大约如此迭代2-4次，刚度值基本不变了，这时的刚度取值就基本合理了。

对于内撑，软件不能自动计算，您可以参考《规程》55页公式C.2.2，但要注意，由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距，所以您输入刚度时，只要用公式C.2.2的前半部分计算所得即可，即2αEA/L。

问题2：在单元计算中，计算结构弯矩的“弯矩折减系数”，究竟是考虑什么因素而设定的，这个系数的设定在《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中有无相应的依据？该系数应如何取值？答：“弯矩折减系数”在《规程》中没有规定，是软件开放的一个经验系数，由用户自主交互，用于凭经验调整内力设计值大小。

如不做调整，可取1即可。

问题3：单元计算中，冠梁的“水平计算刚度”的计算公式是什么？该刚度的设定在《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中有无相应的依据？答：冠梁的“水平计算刚度”的经验公式请参看说明书203页或软件帮助附2.5.1。

钢管支撑支锚刚度计算
钢管内撑材料抗力计算
矩形混凝土支撑支锚刚度计算
矩形混凝土内撑材料抗力计算
钢管截
矩形混凝土
钢管截面特性
混凝土截面特性
Kt=[（2×α×E×A）/L]×(Sa/S)
Kt: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
A:支撑构件断面面积
L:支撑构件的受压计算长度
S:支撑水平间距
Sa:规程第4.2.1条确定的计算宽度(排桩水平荷载可取其中心距)
在不考虑塑性设计前提下，柱的λ限值为150，如考虑塑性设计，柱的λ限值为130*sqrt（235/fy）
T=φ×ζ×A×fy
T:支撑结构材料抗力
φ:轴心受压构件稳定系数
ξ:与工程有关的调整系数，取1.0
fy:钢材抗压强度设计值
λ=L/√(I/A)=l/i
hd+2r(b-d)+0.8584(r2-r12)L*7.85*1/1000
t1(H-2t2)+2Bt2+0.858r
圆形断面:A=Πd2/4(1-α)2
b2(3h-b)/6
Ix=ab3/12方管钢材Ix=(BH3-bh3)/12
圆管钢材Ix=[π(D4-d4)]/64
qrt（235/fy）。