混凝土支撑轴力计算方法

混凝土支撑轴力计算方法ThismanuscriptwasrevisedbytheofficeonDecember22,2012混凝土支撑轴力监测范本1工程概况该工程包括盾构始发井兼轨排井及后明挖段.设汁为1〜3跨的闭合框架结构，其中盾构始发井基坑开挖深度约为18・9m・明挖段基坑开挖深度约17.5m：基坑深度范圉内大部分为砂层，以淤泥质粉细砂层为主，基坑底部几乎全部位于淤泥质粉细砂层。基坑 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 •采用800mm厚的地下连续墙+内支擦的碉护结构体系。内支擦采用3道支擦体系，第一道为具有一定刚度的冠梁，第二三道为小600、tri的钢管.在灌梁和斜挫上共埋设13个钢筋混凝土支檸轴力监测点。基坑监测点平面位置见图1»由于基坑开挖深度较大且附近有一级公路两架桥和铁路双线桥.属于一级基坑.必须通过监测随时掌握丄层和支护结构的内力变化情况.将监测数据与设计预估值进行分析对比，以判断前一步施工工艺和施匸参数是否符合预期值.以确定优化下一步施丄参数.以此达到信息化施工的目的.确保丄程安全。2紬力监测的麻理对于混凝土支擦，目前实际1:程采用较多的是钢弦式应力汁方法测虽钢筋的应力，其基木原理是利用振动频率与其应力之间的关系建立的。受力后，钢筋两端固定点的距离发生变化，钢弦的振动频率也发生变化，根据所测得的钢弦振动频率变化即可求得弦内应力的变化值。其讣算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下：Pf=K(◎ff)+b?⑴Pf牛沪(Pi+Ps+P3+Pi+-+Pj/n?(2)人t=Pgfi5j/S/3)P.Wi=8f•SJ•Ei/E/O式中p*钢筋计轴力：钢筋计荷载平均值：Sf钢筋计应力值：sf钢筋计截面PE混凝土桩荷载值：E5混凝土弹性模址：E.钢筋弹性模此Sw混凝土桩横截面积。在监测中由于内外部温差变化以及混凝土徐变特性会使钢筋应力讣产生一定的伸缩变形.引起其自振动频率变化.因此必须采取必要的修正参数进行温差改正.以提高监测结杲的可靠性。3监测 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 3.1测点的布置本工程混凝土支撐设计•强度等级为C30,弯曲抗压强度为16MPa,抗拉力为1.75MPa.采用钢弦式钢筋计进行轴力监测。监测点位埋设在混凝上支撑中部位宜，应力讣安装位宜如图2所示，分别对应所在的支挫编号后加編1、2、3.4予以区分。$・2监测方法和要求由于混凝土初期浇筑会产生水化热.为了减少溫度的影响，在混凝丄浇筑24h以后进行虽测.在以后的几天内混凝土散热渐次进行，可认为混凝土的收缩是产生应力il•中应力的主要來源°现场条件下，为了控制无外荷条件.在混凝丄浇筑后4、7d内.未进行挖丄的条件下，连续测得应力汁读数与时间的关系•读得应力计读数基木稳定时的值.作为修正后应力计值.以此作为初始值进行应力量测。3.3支撑轴力测试与计算支挫轴力的测试是了解鬧护结构受力特性、监测结构物安全性的重要依据。在监测过程中首先通过采集钢筋计的读数.按照上述公式編制相应的程序进行轴力结果自动汁算.然后在支撑浇筑初期计入混凝上龄期对弹性模虽的影响。在室外温度变化幅度较大的季节.通过相应的温度改正，避免暴冷暴热温差对测试结杲的干扰影响测试精度。图3是部分支挫轴力测试值随时间的变化曲线图。总的來看.从6丿J初期基坑开挖施工开始.随着基坑逐步分区域开挖的进行与开挖深度的加大，支挫结构的支撑轴力逐渐加大，到8丿J底开挖至坑底时，支擦轴力逐渐趋于稳定。图3中盾构始发井和轨排井所在区域的监测点E101最终支撑轴力接近8500kN,E102战终支撑轴力接近TOOOkN.E103最终支擦轴力接近6500kN.E101lii终支掠轴力接近6000kN,E105昴终支擦轴力接近5500kN.E106最终支檸轴力接近5000kN.都远远大于其所在混凝土支擦设il•值1600kN,明挖段的监测点E107.E108、E109最终支摻轴力接近3000kN,也都远远大于设计值llOOkN的2倍。E103和E104、E105和E106等两个位置相邻的测点监测结果曲线基木一致，所有的混凝丄支挫曲线形状基木类似，只是处于盾构始发井钢筋混凝土支撑的垠终轴力比明挖段的最终轴力大.可以认为是由于开挖深度不同导致。4监测数据分析4.1监测数据异常分析监测初期.ElOkE105和E106测点的支檸轴力实测值为负值.随开挖深度的加大，支摻轴力由负变正.即由理论上的轴向拉力变为轴向压。出现负值的原伙I，笔者认为是埋设在支撑上的钢筋讣、应变讣等元件所测到的钢筋或混凝丄应力并非全部是由荷载产生的.还有女种非荷載因素产生的附加应力.而引起非荷载应力的主要原因有混凝土的干缩、湿胀、徐变和构件温度变化等。混凝土支撐系统的轴力监测在基坑开挖6月9日至25日期间.E101.E102.E103、E104已经超过设计允许值。随若开挖的进行.到8丿J底，轴力监测值最大监测点E101处达到8500kN,其余几个监测点的轴力监测值也已大大超过支撑的设讣安全值1600RN,但支挣一直安全工作.未出现裂缝等不安全.失稳迹象。同步监测的支护结构墙（桩）顶水平位移和沉降.支护结构（堆体）侧向位移也没有突然变化加大的趋势.一直处于变形比较稳定的状态。由于基坑场地范困砂质地层厚度大.砂层含水丰富、渗透性强.为了确保基坑安全施丄:，基坑安全应急处理专家在7丿J2日采収停止基坑开挖和加强监测频率的应急预案c通过后來连续3天的监测结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明基坑各项变形暂时比较缓慢，观察支探未出现裂缝等不安全.失稳迹彖。通过检査验证监测方法和监测数据的讣算后，综合分析同步监测的支护结构堆（桩）顶水平位移和沉降、支护结构（墙体）侧向位移监测数据.基坑安全应急处理专家小组集体判断认为基坑暂时处于安全状态。混凝土支擦系统的轴力监测结果普遍界常一直到基坑开挖结束.最大值达到设il•允许值的6倍.而支撑系统一直处于正常的工作状态。4.2原因分析在实际工程施L：过程中.出现混凝土轴力监测界常的原伏I是多方面的.主婆有以下几个：a）由于基坑匸程设豊于力学性质相、“I复朵的地层中，基坑困护结构支椁的空间受力是三维的.而在基坑鬧护结构设计和变形预估时.一方面.基坑隔护体系所承受的丄压力等荷载存在着较大的不确定性：另一方面.对地层和圉护结构支擦一般都作了较女的简化和假定，与丄程实际有一定的差界。因此现阶段在基坑工程设讣时•对结构内力il•算以及结构和丄体变形的预估与工程实际情况有较大的差井，并在相十程度上仍依靠经验。b）在钢筋混凝上支椁开始受荷进入工作状态后.有两个方而应该引起注总：①混凝土材料木身的复杂性。混凝土是存在微裂缝及空隙的女相材料，不是理想的弹性材料，弹性模址等力学参数随时间而变化.存在徐变、松弛、热胀冷缩、湿胀干缩等现象.骨料分离可能导致的不均匀性等。②混凝上一直存在体积收缩和徐变.收缩和徐变的发生都会増大结构的变形，也都会使混凝土的弹性模虽降低•同时造成结构内力重分布•即产生次内力。钢筋不发生收缩.但存在徐变，其徐变速率不及混凝上，十轴力荷载作用在钢筋混凝丄杆件时，由于收缩和徐变的发生.混凝丄轴向变形速率商于钢筋.钢筋的变形和轴力在混凝上与钢筋间的粘结力的作用下会明显地増加，导致发生更大的弹性斥缩，尤其是在混凝土徐变和收缩发展较快的初期°閃此.钢筋混凝土支撑中存在的这两个现彖，导致混凝上在荷载下的变形比在理论上进行分析、计算.设计时要大。c）在监测中测址轴力的应力计正是通过虽测钢筋的变形•认为钢筋与混凝土的弹性变形是完全协调同步，从而反算支挫内力的，所以测得过大的钢筋变形，必然反算而得到过大的支挫内力。5结束语通过实例分析.在混凝土收缩和徐变发展速度较快的相、长一段时间内.测得的钢筋混凝土支撑内力大于实际内力.实际内力并非有监测得到的异常结果那么大。而且大虽的工程实践也支持着这一结论：例如广州地铁八号线大坦沙站基坑开挖深度20.5m,2道混凝土支撑，笫2道支（C30800mmX800mm）轴力监测值最大处曾达到12010kN,已大大超过支撑的安全报警值.但支擦一直安全工作.未出现裂缝等不安全、失稳迹象，直至施工封顶完成：广州地铁二、八号线凤总新村站基坑开挖深度22.3m.3道钢筋混凝土支撑，施匸过程中第3道支^（C301200mmX1000mm）轴力监测值最大处达到13500kN,已超出轴力安全报警值，但并未出现不安全工作的迹象，直至支挫拆除。在实际工程中，大部分出现此类情况的基坑支撑系统是处于安全状态的。经过以上的分析监测结果.得出以下几个方面的结论：G根据工程经验对现有的监测方法得到的监测结果进行合理的修正。b）由于目前缺乏能直接观测混凝上应力的有效实用仪器.在监测中主要利用应变汁观测混凝上的应变.然后利用混凝上的弹性模址及徐变等试验资料.其间需要做相十程度的简化和必婆的理论上的假定，通过讣算间接得到混礙土的应力。因此，有必耍研尤、采用新的更为准确的混凝上支探内力监测于•段。c）轴力监测值不大时.监测值可以作为较保守的内力值供工程参考.d）在基坑工程中对设ilil•算分析和施匸质虽控制中可以考虑适半提岗钢筋混凝上支椁的轴力监测报警值，以解决混凝土支挫内力监测中较为普遍地出现结果异常的问题C总之.混凝丄应力应变分析具有理论利实践紧密结合的特点，需要充分考虑到结构特点、材料因素、匸程施工及运行状况以及计算理论的合理性.才能得到较为准确可靠的成果。