一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法技术

本发明专利技术涉及计算地连墙施工时拱脚水平位移的技术领域，具体涉及一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法，包括以下几个步骤：步骤(1)、建立地连墙有限元模型；步骤(2)、设定混凝土基础厚度T

A calculation method of horizontal displacement of arch foot under diaphragm wall construction

【技术实现步骤摘要】
一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法
本专利技术涉及计算地连墙施工时拱脚水平位移的
，具体涉及一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法。
技术介绍
拱桥因其具有线型美观、结构刚度大、跨越能力强、造价低廉等优点而在众多桥型中使用较广泛。拱桥的一个重要特征是上部结构对基础往往有水平推力的作用，因此对基础的坚固性要求更高。随着科技的进步，特别是施工技术的提高，使得在一些软弱地基上建造拱桥变得可能。在软弱地基的基础施工中，利用地连墙作为支护结构是一种常用且有效的方法。其不但能在施工时维护开挖周围土体稳定，另一个重要的作用是在基础施工完成后作为基础结构的永久保护屏障。因此，对于成桥后的基础往往包含地连墙、底板、底板以下基础和地连墙外围土几种结构。如何确定这几种结构组合下的拱脚水平位移，往往是设计人员十分关心的问题，也是关系到拱桥安全的关键指标。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x)＝0的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根，此时线性收敛，但是可通过一些方法变成超线性收敛。另外该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤(1)、建立地连墙有限元模型；/n步骤(2)、设定混凝土基础厚度T

【技术特征摘要】
1.一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)、建立地连墙有限元模型；
步骤(2)、设定混凝土基础厚度Tb、地连墙厚度Td、混凝土基础以下地基剪切模量Gj、地连墙外侧结构剪切模量Gt、拱座水平力Fh和拱铰处拱肋切线与水平夹角的范围；
步骤(3)、在步骤(2)中设定的参数范围值内，分别取不同的混凝土基础厚度Tb、地连墙厚度Td、混凝土基础以下地基剪切模量Gj、地连墙外侧结构剪切模量Gt、拱座水平力Fh和拱铰处拱肋切线与水平夹角的值组成不同的组合值；
步骤(4)、假定地连墙外侧土体为弹塑性材料，其屈服准则为：



在式1中，I1和J2分别为第一球应力不变量和第二偏应力不变量；
α和k是与材料性质有关的参数，其表达式如下：






在式2和式3中，c为粘聚力；φ为内摩擦角；
地连墙外侧土体是壳体结构或者实体单元，其刚度矩阵均表示为：
[K]e＝∫[B]T[D][B]dΩ式4
在式4中[D]为材料本构矩阵，[B]为总刚度矩阵；
由式4可形成结构总体刚度阵，同时对结构相应节点施加力；由于外侧土体为弹塑性材料，在求解时将荷载进行分级求解，同时在每级荷载下又进行完全Newton-Raphson迭代计算；
步骤(5)、通过对不同等级下力的迭代计算，得到拱脚处水平位移的计算公式如下：



其中p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10为特征数，其值分别为：p1＝22.9，p2＝-0.024，p3＝-0.79，p4＝0.173，p5＝-0.012，p6＝0.000092，p7＝-0.034，p8＝-2.179，p9＝-7.35E-12，p10＝-5.22E-06。


2.如权利要求1所述的一种地连墙施工方式下拱脚水平位移的计算方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：马耀宗，杨国恒，吴昌霞，梁俊，于孟生，王华，王龙林，
申请(专利权)人：广西荔玉高速公路有限公司，广西交通科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45