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腰梁在基坑支护体系中对于保证支护体系的整体性有着重要的作用。目前基坑支护理论虽然有突飞猛进的发展,但对于腰梁的理论研究相对来说还是比较欠缺的。
众多工程实践表明,对于撑锚式基坑支护体系,支撑与锚杆之间的腰梁段易产生剪应力突变的情况。本文通过对一典型撑锚式基坑支护体系的受力变形进行有限元分析,说明了这种现象产生的原因及其影响因素,并进而提出了几种减小此种剪应力突变的方法。
通过这些工作,本文主要得出了以下结论:(1)撑锚式支护体系中支撑与锚杆之间腰梁段易产生剪应力突变,且其最大值一般发生在施加锚杆预应力之后;(2)影响支撑和锚杆之间腰梁段剪应力突变值的主要因素有支撑点与基坑角点的水平距离、腰梁所处深度、腰梁与支撑的刚度比、灌注桩刚度及支撑点与锚杆的水平距离等;(3)减小支撑和锚杆之间腰梁段剪应力突变值的方法主要有调整锚杆与支撑的施工顺序、在允许范围内减小腰梁与支撑刚度比及减少支撑数量以及局部减小锚杆预应力等三个方案,其中首选第三个,其他两个都在不同程度上存在一定的工程安全隐患;(4)用局部减小锚杆预应力的方法来减小腰梁剪应力突变值时,应采用逐级递减锚杆预应力释放量的方式,即从最靠近支撑点的锚杆算起,后面的锚杆预应力释放量逐级递减,且递减量不宜太大;(5)对于应该减小多大的锚杆预应力也存在支撑点与基坑角点的水平距离、腰梁所处的竖向深度、腰梁与支撑的抗弯刚度比以及灌注桩刚度等因素的影响,且在这里这些因素的影响规律与第2点大体相同。