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图边墙为刚性梁时

时间:2012-05-31 19:43来源:jszjy.com 作者:assa 点击:
砂浆强度等级分为M20.0、M15.0、M10.0、
M7.5、M5.0、M2.5、M1.0和M0.4八个级别。常用级别是M1.0~M10.0五个级别。
砂浆的实际强度主要决定于所砌筑的基层材料的吸水性,可分为下述两种情况:
(1)基层为不吸水材料(如致密的石材)时,影响强度的因素主要决定于水泥强度和水灰比。
砂浆强度公式可用下式表达
fm=afbceCW-b

式中fmaaa3aaaaaa3aaa砂浆28d的抗压强度(MPa);
fbceaaa3aaaaaa3aaa水泥标号强度(MPa);
CWaaa3aaaaaa3aaa灰水比;
a、baaa3aaaaaa3aaa经验系数,用普通水泥时,a=0.29,b=0.4。
(2)基层为吸水材料(如砖)时,由于基层吸水性强,即使砂浆用水量不同,但因砂浆具有一
定的保水性,虽经基层吸水后,保留在砂浆中的水分几乎是相同的,因而砂浆的强度主要决
定于水泥强度和水泥用量,而与用水量无关。强度公式用下式表达
fm=Afbce×C1000 B

式中fmaaa3aaaaaa3aaa砂浆28d的抗压强度(MPa);
fbceaaa3aaaaaa3aaa水泥标号强度(MPa);
Caaa3aaaaaa3aaa1m3砂浆中水泥用量(kg);
A、Baaa3aaaaaa3aaa经验系数,可参照表D.416选用。

表D.416经验系数A、B选用表
砂浆品种AB
水泥混合砂浆1.50-4.25
水泥砂浆1.033.50
注:各地也可使用本地区试验资料确定A、B值,统计用的试验组数不得少于30组。
粘结力:
由于砖石等砌体是靠砂浆粘结成整体的,因此,要求砂浆与基材之间应有一定的粘结力。砖
石粘结得愈牢固,则整个砌体的强度、耐久性及抗震性等愈好。一般砂浆抗压强度越大,则
其与基材的粘结力越强。此外,砂浆的粘结力也与基层材料的表面状态、清洁程度、润湿状
况及施工养护条件有关。因此在砌筑前,应做好有关准备工作。
(三)工程量计算规则(无)
(四)工程内容
砌筑:详见项目编码040402007中工程内容部分的相关解释。
勾缝:详见项目编码040402007中工程内容部分的相关解释。
抹灰:详见项目编码040402007中工程内容部分的相关解释。
二、工程量计算
直墙式衬砌的拱圈计算中的拱
脚位移,之所以需要考虑边墙变位的影响,
是因为拱脚不是直接支承在围岩上,而是支承在直边墙上。直边墙的变形和受力状况与弹性地基梁相类似,可以当作
为弹性地基上的直梁计算。墙顶(拱脚)变位与弹性地基梁(边墙)的弹性标值及换算长度αh成以下三种情况:

图D.44边墙为刚性梁时
墙顶变位计算简图
(1)边墙为刚性梁(αh≤1)
换算长度αh≤1时,可近似作为弹性地基上的绝对刚性梁,近似认为αh=0。
认为边墙在外力作用下只产生刚体位移(即只产生整体下沉和转动)而墙体本身不产生弹性变形。当边墙向围岩方向移动时,边墙受到围岩产生的弹性抗力,墙顶处为最大值后,墙底处为零,中间呈直线分布。墙底面的抗力按梯形分布,如图D.44所示。
由静力平衡条件,对墙底中点α取矩,可得:
Mα-σhh23 (σ1-σ2)h2α
12 Shα2=0(41)

式中σ1,σ2aaa3aaaaaa3aaa墙底两边沿的弹性抗力;

Saaa3aaaaaa3aaa外墙边缘由围岩弹性抗力所产生的摩擦力S=μσhh2,
μ为衬砌与围岩间的摩擦系数,h为边墙侧面高度。

由于边墙为刚性,故底面和侧面均有同一转角β,二者应相等,所以
β=σ1-σ2kαhα=
σhkh(42)
σ1-σ2=nσhhαh(43)

式中n=kαk,对同一围岩,因基底受压面积小,压缩得较密实,可取为1.25。
将式(43)代入式(41)得
σh=12Mαh4h3 nh3α 3μh
αh2=MαhJ′α(44)

式中J′α=4h3 nh3α 3μhαh212
称为刚性墙的综合转动惯量,因而,墙侧面的转角为
β=σhkh=MαkJ′
α(45)
由此可求出墙顶(拱脚)处的单位位移及荷载位移。
Mc=1作用于c点时,则Mа=1,故
=1kJ′а1=1h1=h
1kJ′(46)
式中h1aaa3aaaaaa3aaa自墙底至拱脚c点的垂直距离。
Hc=作用于c点时,则Mа=h1,故
2=h1kJ′a=1h1
2=2h1=h21kJ′а=1h2
1(47)
主动荷载作用于基本结构时,则Mа=M°ap,故
β°cp=M°apkJ′а=
1M°ap
u°cp=β°cph1=M°aph1
kJ′а(48)
由此不难进一步求出拱顶的多余未知力和拱脚(墙顶)处的内力,以及边墙任一截面的内力。
(2)边墙为长梁(αh≥2.75)
换算长度αh≥2.75时,可将边墙视为弹性地基上的半无限长梁(简称长梁)或柔性梁,把它近似看作αh=∞。此时可认为墙顶受力(除垂直力外)和变形对墙底没有影响,因为边墙具有柔性。这种衬砌应用于较好围岩中,不考虑水平围岩压力作用。由于墙底的固定情况对墙顶的位移没有影响,故墙顶单位位移可以简化为
1=4α3k1=2=2α2k
2=2αk
βe=-αc(4 3A)

ue=(-1c(14 15A)(49)

式中kaaa3aaaaaa3aaa侧向弹性抗力系数;1~4为以αx为变量的双曲线三角函数,可由相关表查出。
式(49)中各单位位移和主动侧压力产生的位移求出后,即可按与效果相似步骤求解拱及边墙的内力与位移(外梁分析在(3)中)
M=Mc7 Hc1α8

H=-Mc2α8 Hc5

β=Mc4α3k6 Hc2α2k7

μ=Mc2α2k5 Hc2αk6(410)

式中5~8aaa3aaaaaa3aaa意义同1~4,可由相关表查出;
其余符号意义同前。
(3)边墙为短梁(1<ah<2.75)
短梁的一端受力及变形会影响到另一端,在作墙顶变位计算中,要考虑到墙脚的受力和变形对墙顶的影响。
设直边墙(弹性地基梁)C端作用有拱脚传来的力矩Mc,垂直力Vc,水平力Hc以及作用于墙身的按梯形分布的主动侧压力。求墙顶所产生的转角β°cp及水平位移μ°cp,然后即可按以前方法求出拱圈的内力及位移。因为垂直力V。仅当基底加宽时才对墙变位产生影响,但现在直墙式衬砌的边墙基底一般都不加宽,故不需考虑此项影响。由弹性地基上直梁的计算公式可以求得边墙值一截面的位移y、转角θ、弯矩M和剪力H,再结合墙底的弹性固定条件,求出墙底的位移和转角。这样就可以求得墙顶的单位变位和荷载(包括围岩压力及抗力)变位。由于短梁一端荷载对另一端变形有影响,墙脚的弹性固定状况对墙顶变形必然也会产生影响,所以计算公式的推导比较复杂。下面仅给出结果,如图D.45所示。
墙顶在单位水平力C=1单独作用下,墙顶位移,1,1
为:
图D.45边墙为短梁时墙顶变位计算简图
1=2α2C(13 11A)
1=2αC(10 13A)
墙顶在单位弯矩c=1单独作用下,墙顶的转角
2、水平位移2为
2=4α3c(11 12A)
2=2α2c13 11A

在主动侧压力(梯形荷载)作用下,墙顶位移βe、Ue为
βe=-αc4 3Ae-αc4-10αh 3-10αhAΔe
Ue=-1c14 15
Ae-1c22αh-1 42AΔe

式中A=kβα2α3=6nh(责任编辑:admin)
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