[发明专利]考虑作用点位置的基坑柔性支护主动土压力计算方法

摘要

本发明涉及一种考虑作用点位置的基坑柔性支护主动土压力计算方法，该方法主要是针对库仑土压力和朗肯土压力计算方法的不足，提供了一种考虑作用点位置的主动土压力精确求解方法，包括以下步骤：确定精度控制量eps、基坑几何要素和土体物理力学参数；确定主动土压力合力作用点位置系数n_a；土体滑裂面用曲线y＝s(x)表示；确定函数Φ(x₀,s₀)的最小值Φ_min，判断Φ_min是否小于等于eps；最后计算得出滑裂面方程和主动土压力合力。本发明所提供的一种符合实际的基坑柔性支护结构的主动土压力计算方法，可靠性高，有利于基坑工程的合理设计和科学管理。

主权项

考虑作用点位置的基坑柔性支护主动土压力计算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：确定精度控制量eps、基坑几何要素和土体物理力学参数；所述eps是一个接近于0的数值；所述基坑几何要素包括基坑深度H；所述土体物理力学参数包括基坑土体的重度γ，内摩擦角φ，内聚力c；S2：确定主动土压力合力作用点位置系数n_a，所述n_a是作用点位置至坑底的距离与基坑深度的比值；S3：初定滑裂面中心坐标(x₀,s₀)，土体滑裂面用对数螺旋线y＝s(x)表示，P_a为作用在支护结构的主动土压力，σ(x)、τ(x)分别为作用在滑动面上的法向、切向应力；S4：求出函数Φ(x₀,s₀)的表达式，搜索滑裂面真实的中心坐标，寻找函数Φ(x₀,s₀)的最小值Φ_min，若Φ_min≤eps,则跳转至S5，否则终止计算，表明在此作用点处，支护结构达不到平衡；S5：确定滑裂面方程；根据S4搜索得到的滑裂面中心坐标(x₀,s₀)，即可得到滑裂面方程：$\left\{\begin{array}{c}x=r_0{e}^{n_1({\mathrm{\θ}}_0-\mathrm{\θ})}\cos \mathrm{\θ}+x_0\\ s=r_0{e}^{n_1({\mathrm{\θ}}_0-\mathrm{\θ})}\sin \mathrm{\θ}+s_0\end{array}\right.$    (θ₀≤θ≤θ_A)S6：计算主动土压力合力；主动土压力合力P_a的计算公式如下；$P_a={\∫}_{{\mathrm{\θ}}_0}^{{\mathrm{\θ}}_A}(n_1\mathrm{\σ}-s^{\′}\mathrm{\σ}+c)\mathrm{dx}.$