土的侧向压力 侧压力
新浇混凝土对模板的最大侧压力计算：
附页： 外墙单面支模模板计算书 1、由于采用大钢模板，现只对其的支撑体系进行验算。单面模板高3m，以单排支撑点为验算单位，计算宽度为1m。 2、新浇混凝土对模板的最大侧压力计算： 计算参数：γc=24KN/m3（混凝土的重力密度） t o=5小时（新浇混凝土的初凝时间要求搅拌站保证） β1=1.2（外加剂影响系数） β2=1.15（坍落度影响系数） v=1m/小时（混凝土浇筑速度，3m高的墙要求在>3小时浇完） H=3m（混凝土侧压力计算位置处到新浇顶面的总高度） 由公式F=0.22γc t oβ1β2v =0.22×24×5×1.2×1.15×1 =36.43KN/m2 由公式F=γc H =24×3 =72KN/m2 按取最小值，故最大侧压力为36.43KN/m2 3、荷载设计值F6及有效压头高度h F6=γc F =1.2×36.43 =43.72 KN/m2 有效压头高度h= F6/γc =43.72/24=1.82m 倾倒荷载产生的压头x= F7/γc=2.8/24=0.12 叠加后的有效高头h=1.82-0.12=1.7m 4、倾倒混凝土时产生的荷载F=2KN/m2 F7=γ7F=2×1.4=2.8KN/m2 剪力图
N B = a cos F T A =sinaN B 由此得：
采用密布型钢管行架进行支撑增加锚拉，采用分析计算的方法进行计算： φ48×3.5mm钢管的力学性能 抗拉、抗压强度设计值：f=205N/mm2 抗剪强度设计值：τ=120 N/mm2 单个杆件的抗力验算 单个受拉构件：T A max/489=15740/489=32.19N/mm2<205 N/mm2（满足要求） 总的拉力ΣTAi=14.43+15.74+14.28+9.24+4.14=57.83KN 57830/489=118.3 N/mm2<205 N/mm2(满足要求) 受压构件：N B max=30.59 KN；L B=1166mm 采用十字扣件，计算长度系数为1.5，所以实际计算长度为1749mm λ=L/r=1749/15.78=111；查表得Ψ=0.555 δ=N/ΨA=30590/（0.555×489）=112.7N/mm2<205 N/mm2（满足要求）5、地锚钢筋抗剪（整体） ΣF/fv=（24.05+26.23+23.79+15.40+6.90）×1000/（489×125）=1.58（根）所以至少需2排钢管埋地抗剪，实际安排5排，满足要求。 6、扣件抗滑 以每个抗滑能力为7 KN验算 水平方向，支点的最大水平力为26.23KN，每根水平受力杆通过5道行架有10个扣件锁定不可能位移。 通过以上计算，该支撑体系满足要求。
基于全自动三轴仪的土体静止侧压力系数测定方法
基于全自动三轴仪的土体静止侧压力系数测定方法摘要：本文在室内采用全自动三轴仪对武汉地区的粘性土为例，介绍了静止侧压力系数试验原理与方法，分析了影响静止侧压力系数的因素，提出了试验注意事项。 关键词：静止侧压力系数；粘性土 作者简介：尹改梅（1980-），女，工程师，从事岩土工程设计与土工试验工作。 abstract: with the palaeoclay samples in wuhan as a case, this paper introduces the principle and method of testing the coefficient of lateral pressure ‘at rest’ using an automatic tri-axial apparatus, and analyzes its influencing factors and puts forwards some caution items in this test. key words: coefficient of lateral pressure ‘at rest’; palaeoclay 中图分类号：tu413文献标识码：a 文章编号： 0、前言 静止侧压力系数k0是土体在无侧向变形条件下，侧向有效应力和轴向有效应力之比，即k0 =δσ3’/δσ1’。由于静止侧压力系数k0值能体现出地层在上部荷载的作用下，其水平方向的应力状态，对作用在挡土结构物上的压力分布、安全性以及工程措施的制定和工程造价等均有直接影响。因此，在地铁、轻轨以及高层建筑的基坑等工程勘察中，k0是一个很重要但较难测定的试验指标，目
新浇筑混凝土对的侧压力计算全文
新浇筑混凝土对的侧压 力计算全文 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
新浇筑混凝土对模板的侧压力计算全文 新浇筑混凝土时对模板的侧压力 新浇混凝土初凝时间：t0=200/(T+15)=200/(20+15)=(h) 新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力按下列二式计算：？ F=γct0β1β2V1/2 F=γcH 式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力＿spanlang="EN-US">KN/㎡） γc——混凝土的重力密度＿/span>KN/m3＿spanlang="EN-US"> t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料，可采用t=200/(T+15)计算 T——混凝土的温度（℃＿spanlang="EN-US"> V——混凝土的浇筑速度＿spanlang="EN-US">m/h＿spanlang="EN-US"> H——混凝土侧压力计算位置处于新浇筑混凝土顶面的总高度（m＿ spanlang="EN-US"> β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时叿spanlang="EN-US">；掺具有缓凝作用的外加剂时取 β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小亿spanlang="EN-US">30㎜时，取＿spanlang="EN-US">50spanlang="EN-US">90㎜时，取＿spanlang="EN-US">110spanlang="EN-US">150㎜时，取？ =×25××××1^(1/2)=(kN/m^2)=25×2=50(kN/m^2)？ 取其中的较小值：F=(kN/m^2)
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第六章挡土结构物上的土压力 第一节概述 第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上的 土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点， 而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。 一、挡土结构类型对土压力分布的影响 定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护 边坡的稳定，人工完成的构筑物。 常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。 挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。 1．刚性挡土墙 指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。 由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽 略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。 2．柔性挡土墙 当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。 3．临时支撑 边施工边支撑的临时性。 二、墙体位移与土压力类型 墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。墙体位移的方向和位移量决定着所产生 的土压力性质和土压力大小。 1.静止土压力（E0） 墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没 有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力E0。 2.主动土压力（E a） 挡土墙在填土压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主 动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。 3.被动土压力（ E p） 挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被 动极限平衡状态，形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力 E p。 同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系： E p> E0> E a 在工程中需定量地确定这些土压力值。 Terzaghi（ 1934）曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土 作为墙后填土进行了类似地实验。 实验表明：当墙体离开填土移动时，位移量很小，即发生主动土压力。该位移量对砂土
混凝土侧压力的计算
K1621+193涵洞台身拉杆演算 1、墙身结构尺寸 墙身上口尺寸1.05m，下口尺寸为1.78m，墙高2.9m，墙身长37.3m （单侧），每4m设置沉降缝。 2、浇筑过程中混凝土侧压力的计算（取两式中较小值） F=0.22γc t oβ1β2V1/2（公式1） F=γc H（公式2） 式中： F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2； γc—混凝土的重力密度，24kN/m3； t o—新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定（本段位4h）。当缺乏试验资料时，可采用t o=200/(T+15)=4.76计算（T为混凝土的温度=28）；V—混凝土的浇筑速度m/h（按泵车浇筑速度30m3/h进行控制，浇筑长度按37.3m控制，则混凝土浇筑速度为V=30/（1.05+1.78）/2*37.3=0.6m/h； H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，H=0.6*4=2.4m； β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；（本段掺外加剂，取1.2） β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。（本段取1.15） F=0.22γc t oβ1β2V1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×0.78=22.73kN/m2
F=γc H=24×2.4=57.6kN/m2 取两者较小值22.73kN/m2计算。 3、对拉螺杆受力验算及间距确定 各拉杆尺寸容许拉力表 螺栓直径（mm）螺纹内径（mm）净面积（mm2）质量（kg/m）容许拉力（N) 12 9.85 75 0.89 12900 14 11.55 105 1.21 17800 16 13.55 144 1.58 24500 18 14.93 174 2 29600 20 16.93 225 2.46 38200 22 18.93 282 2.98 47900 初步拟定该涵洞墙身拉杆采用14拉杆（因实际为全丝拉杆，可采用12拉杆容许拉力进行演算），对拉螺栓取横向800mm，竖向600mm，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为： N=22.73kN/m2×0.6m*0.8m=10.91kN 按拉杆直径为12，查表格得容许应力为12.9KN≥10.91，故拉杆直径及间距均能满足要求。
混凝土浇筑时对模板的侧压力计算(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 一 侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高 度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此 时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值 的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列 二式计算，并取其最小值（原因见后面说明）： 2/121022.0V t F c ββγ= H F c γ= 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2） γc------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。当 缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；一般取值5h V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;取0.5m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的 总高度（m ）;取3m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm 时， 取0.85；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取1.15。 2/121022.0V t F c ββγ= =0.22x25x5x1.0x1.15 x0.51/2 =22.4kN/m 2 H F c γ= =25x3=75kN/ m2 取二者中的较小值，F=22.4kN/ m2作为模板侧压力的标准 值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别 取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为： Q=22.4x1.2+4x1.4=32.48kN/ m2 有效压头高度：m F h c 3.12548.32===γ
静止侧压力系数
一、概述 JCY型静止侧压力系数固结仪能测定直径61.8mm土样的静止侧压系数（代号K0），即土样在无侧向变形条件下测得的有效侧压力σ’3与轴向有效压力σ’1之比，是研究土体变形和强度的重要参数。 二、主要技术指标 （一）主要技术参数 1．试样尺寸：Ф61.8mm×40mm 2．轴向负荷：6kN 3．侧压力：1MPa 4．孔隙压力：1MPa 5．轴向位移：0～10mm （二）工作环境 1．温度：＋5℃～＋35℃ 2．相对湿度：≤85％ （三）精度 1．轴向位移：0.03mm，分辨率：0.01mm 2．体变量：0.1ml 三、结构和原理 （一）结构 仪器主要由底座、中环、上环、透水板、环刀、传压板、定位校正样块、橡胶套、阀门、量表架及百分表等组成，如下图所示。 1．仪器底座、中环、上环三者交界面利用橡胶套两端凸缘部分密封，用固定 螺钉连接。 2．中环压力腔较小，环壁钻有两个对称孔，因此体变量小，易于排气；该环采用有机玻璃材料制成，能清晰地观察压力腔在充水过程中的排气情况。 3．在试验过程中，能随时测量其底部的孔隙压力。 4．轴向负荷可用YS-1高压固结仪加荷设备施加。 5．侧向压力由YW-10C液压稳压装置控制，孔隙压力由KY-1-2孔压测量仪 测量。 （二）原理 仪器试验时土样受轴向负荷，发生轴向位移及相应的侧向变形，有效侧压力 σ3‘与有效轴向压力σ1‘之比即为K0值。 四、使用方法 1．打开底座三通阀并松开侧向闷头螺钉和中心闷头螺钉。 2．在橡胶套内壁和上下抹一层薄硅脂（类似7501真空硅脂），然后套入中 环内。 3．将中环、上环依次叠套在底座上。
4．在仪器中依次放入透水板，定位校正样块，并用6个固紧螺钉对称均匀地将底座、中环、上环三者拧紧，连成整体。 5．阀门14和阀门15分别接上侧压力和孔隙压力测量装置。 6．取出定位校正样块，打开阀门4与阀门14，由下往上缓缓充水排气，如发现尚有残留气泡存在，可依上法重复进行直至全部气泡排出压力腔。 7．通过阀门4对压力腔施加约5kPa起始水头压力，将制备好的粘性土样从环刀中缓缓推入仪器(如为砂性土样，无需对压力腔施加起始水压力，可直接将砂样倒入仪器)，在其上依次放入透水石、传压板等，然后关闭阀 门4。 8．将仪器置于YS-1高压固结仪加荷设备上。 9．如需测土样孔隙压力，则应通过底座阀门15在边充水边排气的情况下， 将侧向闷头螺钉拧紧和中心闷头螺钉拧紧。 10．参照“土工试验规程”SL237-028-1999操作步骤进行K0值测定。 11．当试验需要连续进行时，为避免仪器重新排气充水可将中心闷头螺钉拧掉，利用顶土器将土样由下顶出，并清洗擦干，再按上述试验步骤进行 试验。 五、注意事项及维护 1．仪器底座、中环、上环三者连接时，拧螺钉要对称均匀施力，以免偏斜 和局部受力。 2．加荷时各阀门接头（特别是有机玻璃接头）切忌与加荷设备碰撞。 3．试验时所用的水必须是清洁的无气水或冷却沸水。 4．中环压力腔和底座通道部分充水排气要特别仔细，否则难以取得正确的 试验成果。 5．装粘性土样时一定要使橡胶套处在微鼓状态缓缓推入，这样以利土样紧 贴侧壁。 6．仪器用毕清洗擦干，易锈零部件上油，橡胶件可参照有关橡胶型材贮存 方法保管
模板侧压力计算公式
新浇混凝土模板侧压力的计算研究 一、实验数据 表1.实验测的浇筑速度与最大压力 编号 浇筑速度V(m/h) 实测值P(kN/m) 编号 浇筑速度V(m/h) 实测值P(kN/m) 1 0.22 11.68 23 2.92 46.73 2 0.25 14.60 24 2.92 57.46 3 0.17 28.84 25 3.11 53.89 4 0.38 18.98 26 3.24 58.78 5 0.47 20.08 27 3.43 45.63 6 0.43 38.33 28 3.73 44.54 7 0.63 44.98 29 3.99 44.54 8 0.78 25.19 31 4.65 57.68 9 0.87 30.30 32 4.67 61.33 10 0.83 37.75 33 4.79 62.57 11 1.05 41.62 34 4.97 72.29 12 1.24 47.83 35 5.62 65.57 13 1.51 34.32 36 5.95 75.06 14 1.78 49.87 37 14.10 79.14 15 1.95 45.27 38 10.00 71.14 16 2.00 40.30 39 15.70 74.79 17 2.10 45.85 40 3.29 38.00 18 2.12 52.21 41 15.81 80.80 19 2.24 57.32 42 4.13 52.00 数据编号1至36为之前规范给出的图中已测的的数据，其中考虑到如今泵送混凝土的坍落度普遍偏高，按照规范中坍落度的修正我们在实测值上乘以了1.15。温度与混凝土侧压力的关系，采用线性比例关系图。 通过以上修正，表中的实测值实际上是经过修正，换算成温度200C ，坍落度12~16cm 下的模板侧压力值。 二、实验数据分析 依旧采用幂函数的关系即n P KV 来描述侧压力同浇筑速度的关系，对表中的测试数
土力学土压力计算
第六章 挡土结构物上的土压力 第一节 概述 第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上的土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点，而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。 一、挡土结构类型对土压力分布的影响 定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护边坡的稳定，人工完成的构筑物。 常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。 挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。 1．刚性挡土墙 指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。 由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。 2．柔性挡土墙 当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。 3．临时支撑 边施工边支撑的临时性。 二、墙体位移与土压力类型 墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小。 1.静止土压力（0E ） 墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力0E 。 2.主动土压力（a E ） 挡土墙在填土压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。 3.被动土压力（p E ） 挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被动极限平衡状态，形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力p E 。 同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系： p E >0E > a E 在工程中需定量地确定这些土压力值。 Terzaghi （1934）曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土作为墙后填土进行了类似地实验。 实验表明：当墙体离开填土移动时，位移量很小，即发生主动土压力。该位移量对砂土
模板侧压力计算书
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: 2 1210c 22.0V t F ββγ= H F C γ= 式中: F----新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2 ） c γ----混凝土的重力密度（取25KN/m 3） 0t ----新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用15200+=T t 计算；本例 。 T----混凝土的温度（摄氏度）℃ V----混凝土的浇灌速度（m/h ） H----混凝土计算侧压力位置处至新浇筑混凝土顶面位置高度（m ） 1β----外加剂影响修正系数，不参加外加剂时取1.0，参具有缓凝作用外加剂时取1.2。 2β----混凝土坍落度修正影响系数当坍落度小于30mm 时，取0.85；50～90mm 时取1.0；110～150时取1.15。 混凝土有效压头高度h 按下式计算： 0γF h = 混凝土盖梁高度H ，浇筑入模温 依据施工1β2β
21 210c 22.0V t F ββγ= 2 H F C γ= 2 2。 h=F/γ 倾倒混凝土时对侧面模板产生的水平荷载标准值取P v =3KN/m 2 振捣混凝土时对侧模板产生的水平荷载标准值取P c =4KN/m 2 荷载总值P=1.22 。 使用说明： 1、使用此计算书时，只需填写红色字体部分，再点击“计算”即可。 2、砼温度不可低于或等于-15，一方面将导致程序错误，另一方面由于气温低5℃，砼的水化作用将停止。建议取5℃以上。 3、倾倒砼的所产生的水平荷载及振捣荷载本程序以固定值进行处理。 4、计算完成后，将全部内容粘贴到你要做的计算书中即可。 5、若复制过去后，出现一行文字有高有低不对齐的情况，可在段落——中文版式——文本对齐方式中选择“居中”即可。
泵送混凝土对模板侧压力计算公式应用分析
泵送混凝土对模板侧压力计算公式应用分析 摘要：泵送混凝土侧压力受混凝土初凝时间和浇筑速度影响，在实际施工中往往是使用既有模板及支撑，所以，与其说是模板设计，不如说是荷载设计。决定荷载大小有模板、钢楞、拉筋、扣件四个环节。控制混凝土的侧压力是保证高支模作业安全的最有效措施。 关键词：泵送混凝土；模板侧压力；施工安全。 1 新浇混凝土侧压力的影响因素 刚浇筑入模的混凝土, 在振动作用下, 具有很大的流动性, 类似液体, 因此这时混凝土对模板的侧压力分布规律亦类似静水压力。但由于混凝土具有触变性, 只要振动一停止, 混凝土在振动时所获得的流动性将会丧失, 而且随着水泥的水化作用不断进行, 混凝土的极限剪切应力逐渐增大, 因而实际作用在模板上的侧压力要比按静水压力计算公式求得的小，从而影响混凝 土模板侧压力的因素也要复杂的多，影响混凝土侧压力的因素有: 水泥的品种, 外加剂的种类,集料的种类及其级配, 混凝土的配合比及其稠度(又称坍落度) , 周围环境温度及混凝土的温度, 捣实混凝土的方法, 模板的刚度及表面的粗糙程度, 结构构件的配筋情况及断面尺寸等。 泵送混凝土的坍落度，可按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选用。对不同泵送高度，入泵时混凝土的坍落度，可按下表选用。 不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值 通过试验确定。 2 泵送混凝土侧压力 2.1 泵送混凝土的特点 泵送混凝土由于其效率高、浇筑速度快、机械化程度高、技术措施费用低、现场施工文明、其优越性十分显著, 这是实现现浇混凝土工业化生产的重要途径, 也是混凝土施工工艺的一大飞跃。这种施工方法所使用的混凝土因可泵性要求, 一般都是坍落度较大、流动性较好、粘聚性较大；其材料组成、配合比、坍落度等变化小, 浇筑过程比较连续均衡同时加入适量外加剂。所有这些特点, 使得泵送混凝土对模板的侧压力影响比较突出。 2.2 泵送混凝土侧压力的影响因素分析 2.2.1 混凝土浇注速度 混凝土的浇注速度仍就是影响泵送混凝土对模板侧压力的一个重要影响因素，随着混凝土浇注速度的增加, 混凝土侧压力也增大，大多数研究者认为, 混凝土的最大侧压力F 与浇注速度V 的关系式为幂函数(即F = kV n )。 2.2.2 温度 温度是影响混凝土凝结、硬化的重要因素, 从而也影响混凝土侧压力, 在一定的浇注速度下, 温度愈低则混凝土侧压力愈大, 两者成反比关系。 2.2.3 混凝土的振捣方法 振捣密实混凝土的方法有两种: 一种为人工捣实, 一种为机械捣实。目前, 大多采用机械捣
侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究
第31卷增刊2 岩 土 力 学 V ol.31 Supp.2 2010年11月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2010 收稿日期：2010-11-27 基金项目：973项目（No. 2010CB732006）资助。 第一作者简介：李占海，男，1980年生，博士研究生，主要从事隧道开挖损伤理论与现场监测方面的研究工作。E-mail: lizhanhai2008@https://www.360docs.net/doc/4c12346970.html, 文章编号：1000－7598 (2010)增刊2－0434－09 侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究 李占海1，朱万成1，冯夏庭1, 2，李绍军2，周 辉2，陈炳瑞2 （1. 东北大学 资源与土木工程学院，沈阳，110004；2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071 ） 摘 要：数值模拟研究了马蹄形隧道在不同载荷下从围岩初始损伤至失稳破坏的破坏过程，分析了侧压力系数λ对隧道的初始损伤、拱顶位移、围岩应力分布特征和围岩损伤破坏模式的影响，研究结果表明，损伤机制与λ密切相关，当λ较小时，在空间上初始损伤分布具有较大的离散性，以拱脚、拱肩和拱顶位置为主；当λ较大时，初始损伤以拱顶的拉伸损伤位置为主；拱顶垂直方向的位移随λ的增大而减小，且随埋深的增加而增大；隧道围岩的最大和最小主应力随λ的增大而增大，隧道围岩应力分布和应力集中程度受隧道形状的影响显著，在一定范围内，隧道形状比离自由面的距离作用机制更为强烈；在破裂模式上，当λ较小时，裂纹以垂直方向开裂为主，随着λ的增大转变为以水平方向开裂为主。 关 键 词：马蹄形隧道；侧压力系数；损伤破坏；稳定性；数值模拟 中图分类号：TU 443 文献标识码：A Effect of lateral pressure coefficients on damage and failure process of horseshoe-shaped tunnel LI Zhan-hai 1 ，ZHU Wan-cheng 1 ，FENG Xia-ting 1, 2 ，LI Shao-jun 2 ，ZHOU Hui 2 ，CHEN Bing-rui 2 （1. School of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang 110004, China; 2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China ） Abstract: The failure process of horseshoe-shaped tunnel under different lateral pressure coefficients is numerically simulated, based on which, the effect of the lateral pressure coefficient on the initiator damage, displacement at roof, stress distribution, and the failure modes around the tunnel are examined. The numerical results indicate: Damage mechanism is mainly controlled by the lateral pressure coefficient λ, i.e. when λ≤1, the position of damage initiation is largely discrete, especially at arch foot, spandrel and tunnel roof; when λ>1, however, spandrel is seriously damaged, vertical displacement of vault increases with the decreasing λ and increasing depth. The stress σ1 and σ3 increase with λ, even though the stress concentration at different parts of tunnel is quite different. Within a certain distance, the mechanism of the tunnel shape has more intensive influences than the distance from free tunnel perimeter. For the failure mode, when λ is relatively small, the main cracks spread in the vertical direction, while with the increase of λ, cracks gradually spread in the horizontal direction. Key words: horseshoe-shaped tunnel; lateral pressure coefficient; damage; stability; numerical simulation 1 引 言 围岩的初始应力场包括自重应力场和构造应力场。自然界中有的地方以自重应力场为主，有的地方以构造应力场为主，二者的变化规律是不同 的[1]。随着埋深的增加，由岩体自重引起的垂直应力和水平应力均相应增大，在高地应力作用下，围岩可以出现大变形、片帮、底鼓及岩爆等地质灾害， 其稳定性与安全问题变得十分突出，从岩石力学角度讲，大深度开挖诱发的一个突出问题就是岩爆，而岩爆的发生与地应力的集聚及开挖引起的二次应力分布特征密切相关[2–3]。由于地应力和地质构造的改变，导致隧道围岩侧压力系数λ的不同，从而岩体能量的积累与释放方式也随之发生变化，成为频频出现的塌方和衬砌变形过大等事故的诱因之一。因此，对于不同λ作用下的围岩的应力状态
混凝土浇筑时对的侧压力计算
侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值（原因见后面说明）： 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2） γc------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；一般取值5h V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;取h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ）;取3m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm 时，取；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取。 1/2 =m 2 =25x3=75kN/ m2 取二者中的较小值，F= m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别取荷载分项系数和，则作用于模板的总荷载设计值为： 有效压头高度：m F h c 3.12548.32=== 二、对拉螺栓计算： 对拉螺栓采用D16螺杆；纵向最大间距为750mm ，横向最大间距为1200mm 。 对拉螺栓经验公式如下：f A N *≤ N---对拉螺栓所承受的拉力的设计值。一般为混凝土的侧压力
A---对拉螺栓净截面面积（mm2）A=201mm2 f--对拉螺栓抗拉强度设计值 单根D16螺杆所能承受最大拉力： Fmax=f A=335X201= 故满足要求 为什么两者取最小值？ 新浇混凝土对模板侧面压力是入模的具有一定流动性的新浇混凝土 在浇筑、振捣和自重的共同作用下，对限制其流动的侧模板所产生的压力。我国有关部门在20世纪60 ~80年代初期对混凝土侧压力进行了大量的测试研究，发现对于不同的结构类型、尽管一次浇筑高度、浇筑速度不同，但混凝土侧压力分布曲线的走势基本相同：即从浇筑面向下至最大侧压力处，基本遵循流体静压力的分布规律；达到最大值后，侧压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小，压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。经试验获得的侧压力主要影响因素如下： （1）最大侧压力随混凝土浇筑速度提高而增大，与其呈幂函数关系。（2）在一定的浇筑速度下，因混凝土的凝结时间随温度的降低而延长，从而增加其有效压头。 （3）机械振捣的混凝土侧压力比手工捣实增大约56%。 （4）侧压力随坍落度的增大而增大，当坍落度从7cm增大到12cm 时，其最大侧压力约增加13%。? （5）掺加剂对混凝土的凝结速度和稠度有调整作用，从而影响到混凝土的侧压力。 （6）随混凝土重力密度的增加而增大。
剪力墙模板计算公式
剪力墙模板计算 计算参照：《建筑施工手册》第四版 《建筑施工计算手册》江正荣著 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。 剪力墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成：直接支撑模板的为次龙骨，即内龙骨；用以支撑内层龙骨的为主龙骨，即外龙骨。组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。根据规范，当采用容量为大于0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2； 一、参数信息 1.基本参数 次楞(内龙骨)间距(mm):250；穿墙螺栓水平间距(mm):500；主楞(外龙骨)间距(mm):500；穿墙螺栓竖向间距(mm):500；对拉螺栓直径(mm):M14； 2.主楞信息 龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管48×3.5；钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08；主楞肢数:2； 3.次楞信息 龙骨材料:木楞；次楞肢数:1；宽度(mm):60.00；高度(mm):80.00； 4.面板参数 面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):12.00；面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值 f c(N/mm2):13.00；面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50； 5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值 f c(N/mm2):13.00；方木弹 性模量 E(N/mm2):9500.00；方木 抗剪强度设计值 f t(N/mm2):1.50；钢楞弹 性模量 E(N/mm2):206000.00；钢 楞抗弯强度设计值 f c(N/mm2):205.00； 二、墙模板荷载标准值计算 其中γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t -- 新浇混凝土的初凝时间，取4.000h；T -- 混凝土的入模温度，取25.000℃；V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H -- 模板计算高度，取3.000m；β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别计算得 34.062 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值34.062 kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=34.062kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2= 6 kN/m2。 三、墙模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠 度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计 算的原则是按照龙骨的间距和模板面 的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁 计算。面板计算简图 1.抗弯强度验算 跨中弯矩计算公式如下:其中，M--面板计算最大弯距(N·mm)；l--计算跨度(内楞间距): l =250.0mm；q--作用在模板上的侧压力线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值
土压力计算
土压力理论主要研究挡土结构（挡土墙、桥台、码头板桩墙、基坑护壁墙等）所受土体侧压力的大小和分布规律。在土与结构的相互作用下，挡土结构所受侧压力的总值，随着结构与土相对位移的方向和位移量而变化，侧压力的分布图形则随着结构的柔性变形和施工程序的不同而变化。因此，土压力必须针对各种挡土结构的不同特性而采用不同的计算方法（见路基挡土结构）。 经典的土压力解析方法远自 C.-A.de库仑于1776年和W.J.M.兰金于1857年开始，基于以刚塑性模型为前提的极限平衡理论，至今仍广泛应用。20世纪60年代以后，随着计算机和数值分析方法的发展，对土压力进行的分析探讨逐渐采用非线性模型和弹塑性模型，并考虑土与结构的共同作用，但至今仍处于研究阶段。 静止、主动和被动土压力天然土层中的竖直压应力等于其上覆地层的有效压应力σz，式中σv为任何一点的竖直压应力；γ为容重；z为该点距地面的深度。土层内部v＝γ 在未受任何干扰时的水平压应力称为静止土压力σ0。静止土压力与竖直压应力的比值称为静止土压力系数K0＝σ0/σv。正常固结土层的K0小于1,在砂土层中K0≈0.4，在粘土中K0介于0.4至0.8之间，在正常压密土层中可以用K0＝1－sin嗞′(嗞′为土的有效内摩擦角)作为经验估算式。但在超固结土层和用机械压实的填土层中，静止土压力系数可能大于1，甚至达到2以上，须另作具体的试验研究。 如果土层表面为水平的，挡土结构的背面垂直光滑并向离开土体的方向移动，则土与结构之间的侧压力逐渐减小。当侧压力减至极限平衡状态时，土体开始剪裂，此时的侧压力为最小值，称为主动土压力σa。与此相反，如果挡土结构向土体推挤，则土与结构之间的侧压力逐渐增大。当侧压力增至极限平衡状态时，土体亦开始剪裂，此时的侧压力为最大值，称为被动土压力σp。 对于土中任一点的应力状态，其主动土压力、被动土压力和极限平衡条件的公式如下：主动土压力 (1) 被动土压力 (2) 极限平衡条件 (3) 式中σ1、σ3分别为最大和最小主应力；с、嗞分别为土的粘聚力和内摩擦角。公式(1)和(2)称为兰金应力状态的土应力。 刚性挡土墙的土压力用库仑土压理论计算。若墙背AB在土压力作用下向左方移动，则墙后产生滑动土楔体ABC,此时墙背受主动土压力E A的作用,如图1a。如果墙背向右推动，从而使墙后土体产生被动土压裂面,这个推力称被动土压力E P,如图1b。实际裂面是曲线形状的，但为了简化计算起见，库仑假设滑裂面BC为直线，从而推导求得刚性挡土墙的土压力计算公式如下：
混凝土浇筑时对模板的侧压力计算
一 侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值（原因见后面说明）： 2/121022.0V t F c ββγ= H F c γ= 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2） γc------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；一般取值5h V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;取h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ）;取3m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； ' β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm 时，取；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取。 2/121022.0V t F c ββγ= = 2 =m 2 H F c γ= =25x3=75kN/ m2 取二者中的较小值，F= m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别取荷载分项系数和，则作用于模板的总荷载设计值为： Q= m2 有效压头高度：m F h c 3.12548.32===γ
二、对拉螺栓计算： } 对拉螺栓采用D16螺杆；纵向最大间距为750mm ，横向最大间距为1200mm 。 对拉螺栓经验公式如下：f A N *≤ N---对拉螺栓所承受的拉力的设计值。一般为混凝土的侧压力 A---对拉螺栓净截面面积（mm2）A=201mm2 f --对拉螺栓抗拉强度设计值 单根D16螺杆所能承受最大拉力： Fmax=f A=335X201= N=Lxlxq= =< 故满足要求 为什么两者取最小值 新浇混凝土对模板侧面压力是入模的具有一定流动性的新浇混凝土在浇筑、振捣和自重的共同作用下，对限制其流动的侧模板所产生的压力。我国有关部门在20世纪60 ~80年代初期对混凝土侧压力进行了大量的测试研究，发现对于不同的结构类型、尽管一次浇筑高度、浇筑速度不同，但混凝土侧压力分布曲线的走势基本相同：即从浇筑面向下至最大侧压力处，基本遵循流体静压力的分布规律；达到最大值后，侧压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小，压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。经试验获得的侧压力主要影响因素如下： （1） 最大侧压力随混凝土浇筑速度提高而增大，与其呈幂函数关系。
【精品】泵送混凝土对模板侧压力计算公式应用分析0218
泵送混凝土对模板侧压力计算公式应用分析 1新浇混凝土侧压力的影响因素 刚浇筑入模的混凝土，在振动作用下，具有很大的流动性,类似液体，因此这时混凝土对模板的侧压力分布规律亦类似静水压力.但由于混凝土具有触变性,只要振动一停止，混凝土在振动时所获得的流动性将会丧失,而且随着水泥的水化作用不断进行，混凝土的极限剪切应力逐渐增大,因而实际作用在模板上的侧压力要比按静水压力计算公式求得的小，从而影响混凝 土模板侧压力的因素也要复杂的多，影响混凝土侧压力的因素有：水泥的品种，外加剂的种类，集料的种类及其级配，混凝土的配合比及其稠度（又称坍落度），周围环境温度及混凝土的温度，捣实混凝土的方法,模板的刚度及表面的粗糙程度,结构构件的配筋情况及断面尺寸等。 泵送混凝土的坍落度，可按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选用。对不同泵送高度,入泵时混凝土的坍落度,可按下表选用. 不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值
混凝土经时坍落度损失值，可按下表确定。 注：掺粉煤灰与其他外加剂时，坍落度经时损失值可根据施工经验确定.无施工经验时，应通过试验确定。 2泵送混凝土侧压力 2.1泵送混凝土的特点 泵送混凝土由于其效率高、浇筑速度快、机械化程度高、技术措施费用低、现场施工文明、其优越性十分显著,这是实现现浇混凝土工业化生产的重要途径，也是混凝土施工工艺的一大飞跃。这种施工方法所使用的混凝土因可泵性要求,一般都是坍落度较大、流动性较好、粘聚性较大；其材料组成、配合比、坍落度等变化小,浇筑过程比较连续均衡同时加入适量外加剂。所有这些特点，使得泵送混凝土对模板的侧压力影响比较突出。 2.2泵送混凝土侧压力的影响因素分析 2.2.1混凝土浇注速度 混凝土的浇注速度仍就是影响泵送混凝土对模板侧压力的一个重要影响因素，随着混凝土浇注速度的增加，混凝土侧压力也增大,大多数研究者认为，混凝土的最大侧压力F与浇注速度V的关系式为幂函数（即F=kVn）。 2。2.2温度 温度是影响混凝土凝结、硬化的重要因素，从而也影响混凝土侧压力,在一定的浇注速度下,温度愈低则混凝土侧压力愈大,两者成反比关系。 2.2。3混凝土的振捣方法 振捣密实混凝土的方法有两种：一种为人工捣实，一种为机械捣实。目前,大多采用机械捣实,特别是对于一次浇捣量较大的泵送混凝土，捣实方法影响混凝土的液化程度，机械振捣会使混凝土液化得好，流动性会增大,混凝土侧压力相应地会增大。试验表明，机械振动捣时的混凝土侧压力要比手工捣实时增大约56%,当混凝土侧压力计算公式标明采用机械捣实时,该因素不另考虑。