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一、地下管廊支架弹性地基梁的基本概念

地下管廊支架

地下管廊支架

在地下管廊支架工程结构中,通常在结构底部设置基础梁或基础板,这是 由于基础梁、板与地基的接触面积比较大,上部结构的荷载经过 地基梁、板分散地传给地基,可以减少地基所受的压力的强度,如果假设基梁是弹性的,这类基础梁就叫做弹性地基梁。图2-6是房屋结构的梁形基础的计算简图;图2-6水闸底 板的计算简图;图2-6是地下结构的衬砌的计算简图。从这些例子可以看出,弹性地基梁不同于普通结构梁,两者间的主 要区别在于:

(1) 普通梁只在有限个支座处与基础相连,梁所受的支座反力是有限个未知力,因此普通梁是静定或有限次超静定的结构, 而弹性地基梁具有无穷多个支点和无穷多个未知反力;因此弹性地基梁是无限多次超静定结构。由此可以看出,超静定次数是无 限还是有限,这是普通梁和弹性地基梁的主要区别。

(2) 地下管廊支架普通梁的支座通常看作为刚性支座,即可以略去地基的变形,只考虑梁的变形。弹性地基梁则必需同时考虑梁和地基的变形。实际上,梁和地基是共同变形的,一方面梁给地基以压力使地基沉陷,反过来,地基给予梁相反的压力,限制梁的变形。 而梁的位移与地基的沉陷在每一点都必须彼此相等,才能满足变 形连续条件。由此看出,地基的变形是略去还是考虑,这是两者间的另一个主要区别。

至于与地下管廊支架围岩的相互作用,可采用第三章第二节的围岩处 理方法,采用集中弹簧模型或地基刚度矩阵法处理。以下的计算步骤按集中弹簧模型考虑。随着荷载的增加,支架结构的塑性区不断扩大,塑性铰也在增加。在一般的结构中,当塑性铰增加到一定数量时,就形成可 变机构。节点的位移可以无限变形,这时计算就完成。但对于巷 道金属支架,由于围岩的约束作用,有的可能形成机构,有的则未必能形成机构,但位移仍然可以不断发展。此时应该引人一判断条件。当位移达不到某一值时,计算即结束。数值选择不宜太大,应控制在小变形理论允许的范g内,一般为型钢度的1~2倍为宜,当然这个位移值也可用I来表示。使得I<6时,计算结束。

 

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