[发明专利]一种采动区输电铁塔复合防护板基础的设计方法

摘要

本发明公开了一种采动区输电铁塔复合防护板基础的设计方法，该简化设计方法包括复合防护板基础厚度值的确定、基础底部等效净反力的计算、等效板带的划分、板带弯矩的分配以及各板带截面的配筋计算。本方法在弹性地基的假定条件下，根据在地表变形作用下的基底等效净反力值，提出了采动区地表水平变形作用下复合防护板基础的内力设计方法；提出了用等效板带法进行地表曲率变形作用下复合防护板基础内力计算的简化方法，并给出了对复合防护板基础进行截面设计的方法。该简化设计方法其原理简单，使用方便，且计算结果能满足工程实践的要求，具有广泛的实用性。

主权项

1.一种采动区输电铁塔复合防护板基础的设计方法，其特征在于，该简化设计方法包括复合防护板基础厚度值的确定、基础底部等效净反力的计算、等效板带的划分、板带弯矩的分配以及各板带截面的配筋计算，具体步骤如下：(1)按照输电铁塔基础根开的1/45～1/25确定复合防护板基础的厚度H，m；(2)由式：计算输电铁塔复合防护板基础在上部独立基础及铁塔结构自重作用下的基底平均净反力σ₀，MPa；其中G_DJ为上部独立基础的总重，kN；∑F_V+∑F_T为上部结构的总重，kN；A为基础底面面积，m²；(3)由式和式分别计算大板在x、y方向的计算跨度L_x0、L_y0其中L_X、L_Y分别为上部基础在x、y方向的根开，m；B_X、B_Y分别为上部基础在x、y方向的宽度，m；(4)依据采动区地表变形预计资料，确定工程场地地基土的最大正曲率变形值κ(10^-3/m)，由式计算σ₁，MPa；其中：L为基础长度，m；E为地基土的基床系数，MN/m³；然后分别计算和取两者中的较小值作为基底等效平均净反力σ_E，MPa，如果缺乏详细的地表变形预计值，则取进行后续计算；(5)由式：M0Y=18·(σE·L)·Ly02]]>或者式：M0X=18·(σE·B)·Lx02]]>分别计算复合大板在x、y方向的等效总弯矩，kN·m；(6)将等效总弯矩乘以相应弯矩分配系数确定各板带的基础截面和支座截面的弯矩值，各截面的弯矩分配系数分别为：基础板带支座截面0.45，基础板带跨中截面0.18，跨中板带支座截面0.22，跨中板带跨中截面0.15；(7)由式：L_J＝B_Y+a+H和式：L_Z＝B-2L_J分别计算x方向基础板带和跨中板带的计算宽度L_J、L_Z，或由式L_J＝B_X+b+H和式：L_Z＝B-2L_J分别计算y方向基础板带和跨中板带的计算宽度L_J、L_Z，其中a、b分别为复合大板基础边缘与独立基础外边缘在y、x方向的净距离，m；H为复合防护板基础的厚度，m；并进而求得各截面的每延米弯矩值kN·m/m；(8)由式：计算复合大板基础各板带每延米宽度内的截面配筋，mm²。其中：γ_s为截面内力臂系数，取0.9～0.95；f_y为钢筋抗拉强度设计值，MPa；h₀为基础截面有效高度，m；(9)按式：验算基础抵抗地表拉伸变形的能力，其中：k为截面受拉不均匀系数，取1.5-2.0；N为基础跨中截面受拉承载力设计值，由式：确定，kN；μ为基础底面与地基土体的摩擦系数，取0.25～0.4；γ_m为基础地面以上土体及基础的平均容重，取20～22kN/m³；d为基础埋深，m。