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地下管廊成品电力支架的弹性抗力
地下管廊成品电力支架在荷载作用下,要 产生变形。图2-1所示的 直腿拱形金属支架,在垂直 荷载(垂直荷载大于水平荷 载)作用下,产生的变形如 虚线所示。在拱顶,其变形背向地层,在此区域内围岩对结构不产生约束作用,所 以称为“脱离区”,而在靠近拱脚和边墙部位,结构产 生压向地层的变形,由于结构与围岩紧密接触,则围岩将制约结构的变形,从而产生了对结构的反作用力,对这个反作 用力习惯上称弹性抗力。因此地层的弹性抗力,是在主动荷载作图2-5间接法量测方案U型钢;应变片;导线;电缆,支架向围岩方向的变形而引起的被动力。弹性抗力就其作用性质来说是被动的,但对结构来讲,它也是一种荷载。弹性抗力作用的范围称为“抗力区”。

地下管廊成品电力支架

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围岩弹性抗力的存在是地下结构区别于地面结构的显著特点 之一。因为,地面结构在外力作用下,可以自由变形不受介质约 束,而地下结构在外力作用下,其变形要受到地层的约束,所以地下结构设计必须考虑结构与地层之间的相互作用,这就带来了地下结构设计与计算的复杂性,但这只是问题的一个方面。而另一方面,由于地层弹性抗力的存在,限制了地下管廊成品电力支架的的变形,以致结构的受力条件得以改善,使其变形减小而承载能力有所增加。
既然弹性抗力是由于结构与地层的相互作用产生的,所以弹性抗力的大小和分布规律不仅决定于结构的变形,还与地层的物理力学性质有着密切的关系。如何确定弹性抗力的大小和其作用范围(抗力区),目前有两种基本理论。一种是局部变形理论,认为在弹性地基(围岩)某点上施加的外力只会引起该点的沉 陷;另一种是共同变形理论,认为弹性地基上的一点的外力,不仅引起该点发生沉陷,而且还会引起附近一定范围的地基发生沉陷。从理论上分析当然后一种理论较为合理,但由于局部变形理 论计算较为简单,且一般尚能满足工程精度要求,所以目前地下结构中多采用局部变形理论计算弹性抗力。

在局部变形理论中,以熟知的温克尔(E*Winkler)假设为 基础,认为地层的弹性抗力与结构变位成比,即tr=W (2-8)式中-弹性抗力强度-围岩弹性抗力系数 d支架朝围岩方向的变位值(m)。

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