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模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法[发明专利]—必威-官方网站
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模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法[发明专利] 发布日期:2025-08-11 03:26:51 浏览次数:

  2 .根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法,其特征

  在于 :所述弹性地基为土体 ,步骤S4中 ,确定基础底部的附 加应力 ,p0=p-pc=p-γ0d ;式中 p0为基础底部的附 加应力 ,p为基础底部的 应力 ,pc为基础底部土的自重压力 ,γ0为基础底 面以上天然土层的加权平均重度,d为基础埋深;

  本发明提供一种模拟弹性地基受力情况的 弹簧支座刚度的确定方法,包括如下步骤:S1、将 弹性地基采用弹簧支座模拟代替,所述弹簧支座 设有多个 ,均匀分布在所述基础下方 ,每个弹簧 支座均由弹簧构成 ;S2 、将基础按等间距划分节 点,根据基础的不同部位结构和受力情况采用不 同大小的节距,将每个节距和相应的弹簧确定为 一个单元 ;S3 、确定每个单元弹簧的 沉降 值 和弹 簧顶部荷载 ;S4 、确定弹簧支座的刚 度 ,k=p/s ,k 表示弹簧支座的刚度,p表示弹簧支座顶部荷载, s表示弹簧支座的沉降值。本发明采用弹簧支座 模拟弹性地基对基础的约束,有效解决了该类结 构的 计算难题 ,在工程应 用上 ,为水工基础工程 设计的合理性,提供了一种科学的分析手段。

  在于 :所述弹性地基为桩基 ,步骤S4中 ,确定桩基的弹簧刚 度 ,kpi=Qdi/si ,式中kpi为i节点 处桩的弹簧刚度值,Qdi为i节点处桩顶竖向力设计值,si为i节点处弹簧的沉降值。

  5 .根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法,其特征

  在于 :所述弹性地基为桩间土基 ,步骤S4中 ,确定桩间土基的弹簧反力 ,ps=p0×15%×Ai , 式中 ps为土弹簧的反力 ,p0为基础底处的附 加应力 ,Ai为弹簧支座的 计算面积 ;确定桩间土 基的弹簧刚度,ks=ps/s,ks为弹簧的刚度值,ps为弹簧的反力,s表示基础中心处的沉降量。

  S2、将基础按等间 距 划分节点 ,根据基础的 不同 部位结构和受 力情况采 用不同 大小的

  S4 、确定弹簧支座的刚 度 ,k=p/s ,k表示弹簧支座的刚 度 ,p表示弹簧支座顶部荷载 ,s

  平均反力,si为i节点处弹簧的沉降值。 3 .根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法,其特征

  技术领域 [0001] 本发明涉及一种水工结构设计领域,特别是涉及一种模拟弹性地基受力情况的弹 簧支座刚度的确定方法。

  背景技术 [0002] 弹性地基上的框架是一种常用的计算模型,如泵站的进出水流道段、涵洞、船闸和 涵洞式 、双层式水闸等 ,都可以 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。例如,肘型进水流道、直管式出水流道的泵房结构,进行结 构计算分析时 ,其进水段、出水段都可视为一个空间的箱型结构 ,因为泵房底板的刚度比 墩 墙的刚度大得多,故可以认为墩墙与底板固接,空间的箱型结构按平面框架结构,底板为弹 性地基梁,因此,其计算简图就是弹性地基上的框架。 [0003] 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,通常可以忽略一些次要的空间约束,将 实际空间结构简化为平面结构 ,同时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。将泵站和水闸中的主要结构简化为弹性地基上的框架,随后就 是对弹性地基上的框架如何进行分析计算。 [0004] 目前,弹性地基上的框架结构计算方法主要有“常规法”、“链杆法”和“逐次渐进 法”等。工程设计表明 ,这3种计算方法 ,都难以真正反映弹性地基上的框架结构的实际受力 情况,且计算量大、繁琐,计算结果与实际受力情况相差较大,究其原因,主要是计算模型不 符合结构的受力情况。要解决这些问题,需要在计算模型上进行创新,为该类工程设计提供 计算方便、计算结果更符合实际受力情况的计算模型;因此,需要专门针对弹性地基上的框 架结构进行计算 ,提出简便而有实 用价值的 弹性地基上的 框架结 构计算方法是很有必要 的。 [0005] 从工程实践中,提出新的结构计算方法,倡导科技创新、促进科技进步,密切结合 水利工程是科技创新的生命力之所在。时代在发展,水工结构计算也需要在理论和方法上 不断丰富、深化和创新,探索新方法、新技术,使结构计算的内涵不断丰富,使结构计算模型 更符合结构的受力情况,更加直观和方便。

  在于 :所述弹性地基为复合地基 ,包括复合加固区 和加固区下方的下卧层 ,步骤S4中 ,确定

  复合地基弹簧的沉降值,si=s1s2,式中si为i节点处弹簧的沉降值,s1为复合加固区弹簧的 沉降值,s2为下卧层区域弹簧的沉降值;

  确定基础底部的附 加应力 ,p0=p-pc=p-γ0d ,式中p0为基础底部的附 加应力 ,p为基础 底部的应力,pc为基础底部土的自重压力,γ0为基础底面以上天然土层的加权平均重度,d 为基础埋深;

  地址 200434 上海市虹口区逸仙路388号 (72)发明人 王朝晖 (74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219

  1 .一种模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法,所述弹性地基上设有基

  S1、将弹性地基采用弹簧支座模拟代替,所述弹簧支座设有多个,均匀分布在所述基础

  上的平均反力,si为i节点处弹簧的沉降值。 4 .根据权利要求1所述的模拟弹性地基受力情况的弹簧支座刚度的确定方法,其特征