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弹性地基上框架结构的计算初探6页.pdf下载

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  • 上传人：蓝色妖姬
  • 文件格式：..pdf
  • 类别：建筑
  • 点击： 3次
  • 更新时间：2019-07-27
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弹性地基上框架结构的计算初探6页专题简介

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    弹性地基上框架结构的计算初探 弹性地基上框架结构的计算初探

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    弹性地基上的框架结构计算初探
    唐金忠, 印超, 杨波
    上海联合道桥水务设计有限公司，上海（200333）
    E-mail: 66305848@163.com
    摘 要：弹性地基上的框架结构计算有多种方法，但是地基模型中的计算参数都不易确定，
    且计算繁琐；而对处理后的地基，计算又存在着较大的难度。本文根据地基、基础的受力和
    变形特点，简化地基为一个个的弹簧支座，将弹性地基上的框架转化为有限个弹簧支座的框
    架，再对其进行结构计算，方法简单，能满足工程设计的需要。
    关键词：水工结构；框架计算；弹簧支座；模型；泵闸
    中图分类号：TV 文献标识码：A
    弹性地基上的框架是一种常用的计算简图，如泵站的进、出水流道段、涵洞、船闸和涵
    洞式、双层式水闸等，都可简化为弹性地基上的平面框架，这也是现行泵站、水闸等设计规
    范中推荐采用的计算模型。
    在水工结构中，一般结构实际上都是空间结构，各部分相互连接成一个空间整体，以承
    受各个方向可能出现的荷载；但在多数情况下，常可以忽略一些次要的空间约束，将实际结
    构简化为平面结构，选择一个恰当的计算简图，使计算得以简化，再对所选的计算简图进行
    受力分析。对泵站和水闸的主要结构简化为弹性地基上的框架，也就是对弹性地基上的框架
    如何进行分析计算。
    弹性地基上的框架结构计算方法有“常规法”、“链杆法”、 “逐次渐进法” [1] 等多种方法，
    但大多数计算方法均涉及到地基模型的假定问题，不同的计算模型就有不同的计算结果。而
    常用的文克尔地基模型和有限深地基模型，其基床系数、地基变形模量等都不易确定，而且
    计算繁琐；特别是对复合地基和桩基，其计算参数的确定又都存在着较大的难度。因此，本
    文拟对弹性地基上的框架结构计算的方法进行探讨，根据工程实践，提出了能满足工程设计
    的需要、方便实用的弹性地基上的框架结构计算方法。该方法将地基简化为有限个弹簧，根
    据基底附加应力和沉降，计算出弹簧支座的刚度，从而将弹性地基上的框架简化为有限个主
    题:弹簧支座的框架，再对其进行结构力学计算，求其内力和变形。
    1. 计算思路
    弹性地基上的框架不同于普通框架，普通框架是有限次的超静定结构，支座通常看作刚
    性支座，即略去地基的变形。弹性地基上的框架是搁置在弹性地基上，基础与地基是共同变
    形的，所以必须考虑地基的变形；基础与地基连续接触，具有无穷多个支座和无穷多个未知
    反力，是无穷多次超静定结构。
    弹性地基上的框架计算模型中，基础起着承上启下的作用，把上部结构的荷载传给地基。
    框架是搁置在地基上，其上作用有荷载，基础在荷载作用下与地基一起产生沉陷，因而基础
    与地基表面存在相互作用反力。力的大小和分布情况，取决于基础的变位结果，沉降越大，
    反力也越大，这种作用类似于弹簧，所以本文采用弹簧支座模拟地基对基础的约束。地基那
    一点的位移越大，该点处弹簧支座压缩量就越大，相应土体对基础的弹性抗力强度值也就越
    大，这种关系，符合地基、基础接触面上的变形协调和静力平衡条件。这样，有限个弹簧支
    座的框架，也就类似于搁置在弹性地基上的框架。
    弹簧支座是介于固定约束和自由状态间的支座情况，支座可以变形，可以提供的反力与

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