[发明专利]水平荷载作用下带支腿地连续墙计算方法

权利要求书

1.水平荷载作用下带支腿地连续墙计算方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤1、采用弹性地基梁法有限元程序，进行地下连续墙的内力、变形及稳定分析，得到地下连续墙内力、变形随深度的关系曲线，并确定合适的地下连续墙厚度，该地下连续墙厚度即为带支腿地下连续墙墙段厚度；

步骤2、支腿数量、尺寸以及深度的合理判定：

（1）初步拟定墙段下支腿数量、截面尺寸，得到墙段与支腿的刚度比值r_I、支腿的水平向承载力f_l，包括抗弯和抗剪承载力；

（2）根据步骤1得到的地下连续墙内力、变形随深度的关系曲线，在基坑底以下内力的下降段范围，确定内力值F＝f_l/r_I对应的深度；初步判定该深度为墙段与支腿的交界面位置，也就是支腿顶端的位置；

（3）初步形成带支腿地下连续墙截面尺寸、墙段及支腿深度参数；

步骤3、改进弹性地基梁法有限元程序，设置变刚度开关，使得支腿段范围弹性地基梁刚度=墙段范围弹性地基梁刚度/r_I，从而形成变刚度弹性地基梁法有限元程序；采用变刚度竖向弹性有限元法程序，进行水平荷载作用下带支腿地下连续墙的内力和变形校核验算，对支腿交界面的位置、支腿的内力进行复核；

步骤4、当计算得到的支腿内力大于支腿的水平向承载力f_l时，降低支腿交界面位置；返回步骤3，重新计算，直至支腿的内力满足其水平向承载力和周边环境的变形要求；

步骤5、根据确定的带支腿地下连续墙的内力，进行墙段和支腿段的配筋设计计算，墙段和支腿段正截面抗弯、斜截面受剪承载力验算；其中墙段和支腿段正截面抗弯、斜截面受剪承载力验算公式如下：

1）墙段单位宽度正截面受弯承载力验算：

M≤α1fcx(ho-x2)+fy′As′(ho-a′)]]>

混凝土受压区高度x按下式确定：

α₁f_cx＝f_yA_s-f_y'A_s'

式中M表示墙段的弯矩设计值；α₁表示系数，按照《混凝土结构设计规范》GB50010第6.2.6条规定计算；f_c表示混凝土轴心抗压强度设计值；A_s表示受拉区纵向钢筋的截面面积；A_s'表示受压区纵向钢筋的截面面积；h_o表示截面有效高度；a表示受拉区纵向钢筋合力点至受拉边缘的距离；a'表示受压区纵向钢筋合力点至受压边缘的距离；f_y表示受拉区纵向钢筋的抗拉强度设计值，f_y'表示受压区纵向钢筋的抗拉强度设计值；

2）支腿段的正截面受弯承载力验算：

Ml≤α1fcblx(ho-x2)+fy′As′(ho-a′)]]>

式中M_l表示支腿段的弯矩设计值；b_l表示支腿的宽度；

3）墙段斜截面受剪承载力验算：

Vcs≤0.7ftho+fyhAshsho]]>

式中V_cs表示墙段的剪力设计值；f_t表示混凝土轴心抗拉强度设计值；f_yh表示墙段水平钢筋的抗拉强度设计值；A_sh表示配置同一界面内水平向钢筋的全部截面面积；s表示沿地下墙长度方向的水平筋间距；

4）支腿段斜截面受剪承载力验算：

Vlcs≤0.7ftblho+flyhAlshSlho]]>

式中V_lcs表示支腿的混凝土和水平筋的受剪承载力设计值；f_lyh表示支腿箍筋的抗拉强度设计值；A_lsh表示配置在同一截面内支腿箍筋各肢的全部截面面积；s_l表示支腿箍筋沿支腿长度方向的间距。