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基坑内支撑结构的设计原则

作者:精益岩土网     2019年10月26日 15:02      转载请注明来自精益岩土网

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.1条指出:内支撑结构可选用钢支撑、混凝土支撑、钢与混凝土的混合支撑。

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.2条指出:内支撑结构选型应符合下列原则:

(1)宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式;

(2)宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式;

(3)应与主体地下结构的结构形式、施工顺序协调,应便于主体结构施工;

(4)应利于基坑土方开挖和运输;

(5)需要时,可考虑内支撑结构作为施工平台。

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.3条指出:内支撑结构应综合考虑基坑平面形状及尺寸、开挖深度、周边环境条件、主体结构形式等因素,选用有立柱或无立柱的下列内支撑形式:

(1)水平对撑或斜撑,可采用单杆、桁架、八字形支撑;

(2)正交或斜交的平面杆系支撑;

(3)环形杆系或环形板系支撑;

(4)竖向斜撑。

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.4条指出:内支撑结构宜采用超静定结构,对个别次要构件失效会引起结构整体破坏的部位宜设置冗余约束。内支撑结构的设计应考虑地质和环境条件的复杂性、基坑开挖步序的偶然变化的影响。

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.5条指出:内支撑结构分析应符合下列原则:

(1)水平对撑与水平斜撑,应按偏心受压构件进行计算;支撑的轴向压力应取支撑间距内挡土构件的支点力之和;腰梁或冠梁应按以支撑为支座的多跨连续梁计算,计算跨度可取相邻支撑点的中心距;

(2)矩形基坑的正交平面杆系支撑,可分解为纵横两个方向的结构单元,并分别按偏心受压构件进行计算;

(3)平面杆系支撑、环形杆系支撑,可按平面杆系结构采用平面有限元法进行计算;计算时应考虑基坑不同方向上的荷载不均匀性;建立的计算模型中,约束支座的设置应与支护结构实际位移状态相符,内支撑结构边界向基坑外位移处应设置弹性约束支座,向基坑内位移处不应设置支座,与边界平行方向应根据支护结构实际位移状态设置支座;

(4)内支撑结构应进行竖向荷载作用下的结构分析;设有立柱时,在竖向荷载作用下内支撑结构宜按空间框架计算,当作用在内支撑结构上的竖向荷载较小时,内支撑结构的水平构件可按连续梁计算,计算跨度可取相邻立柱的中心距;

(5)竖向斜撑应按偏心受压杆件进行计算;

(6)当有可靠经验时,宜采用三维结构分析方法,对支撑、腰梁与冠梁、挡土构件进行整体分析。

《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012第4.9.6条指出:内支撑结构分析时,应同时考虑下列作用:

(1)由挡土构件传至内支撑结构的水平荷载;

(2)支撑结构自重;当支撑作为施工平台时,尚应考虑施工荷载;

(3)当温度改变引起的支撑结构内力不可忽略不计时,应考虑温度应力;

(4)当支撑立柱下沉或隆起量较大时,应考虑支撑立柱与挡土构件之间差异沉降产生的作用。