某深基坑工程鋼結構支護體系計算分析

于明鑫 楊楠

摘 要：本文根據實際深基坑工程，分析鋼結構內支撐的計算方法，合理布置鋼支撐，為類似工程提供設計計算依據。

關鍵詞：深基坑；鋼結構內支撐；支護體系

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.103

0 引言

鋼結構內支撐作為近年來發展起來的一種新型支撐形式。本研究結合工程實例，具體分析在鋼結構內支撐體系的計算方法及其優化。

1 工程概況

本工程位于市區建筑物密集處，場地原有地面局部基坑已被開挖，地形變化較大，地貌單元屬河流沖積階地。擬建建筑物設2～3層地下室，基礎埋深約18m。勘察期間場地地下初見水位埋深2.90～16.30m，穩定水位埋深為2.60-16.00m。場地距地鐵較近，地下水有直接的水力聯系。場地東、西、北側緊鄰街道，不具備放坡條件，結合設計對支護結構的要求及支護結構的受力特點，基坑采用鋼結構內支撐的支護結構形式。建筑基坑平面圖如圖1所示。

2 計算方法

本研究主要采用以下計算公式進行土壓力的計算，計算參數根據表1內容。

工程案例中主動土壓力合力標準值可按下式計算：

對柔性結構的多層錨桿擋墻，按庫侖或朗肯方法的三角形分布與實際情況出入較大，在保持不變的條件下進行調整。

當墻背直立光滑、土體表面水平時，主動土壓力標準值按下式計算：

靜止巖石壓力強度標準值按下式計算：

靜止巖石壓力系數K0按照下式計算：

3 鋼支撐結構計算

如圖2所示為鋼結構支撐計算模型。其中水平支撐設計，需先計算得出的嵌固端的彎矩內力，再根據相關規范進行設計。根據擋板與立柱構造的不同，擋板可簡化為支撐在立柱上的水平連續板、簡支板或雙鉸拱板。設計荷載取板所處位置的巖土壓力值，計算方法根據文中所述。各層鋼支撐之間應設置連續梁，在頂部應設置壓頂梁，以增強支擋結構體系的整體剛度。連梁的間距以2m到4m為宜，斷面尺寸和配筋均按構造確定。

4 鋼結構內支撐體系布置要求

通過對實際工程進行設計與計算中，同樣要注意以下問題：

（1）鋼支撐橫向連桿能夠減小構件平面內計算長度，降低鋼支撐平面內破壞的幾率，有利于減小鋼支撐的截面面積。

（2）縱向連桿鋼支撐連接相鄰立桿，有利于防止立桿鋼支撐失穩破壞及立桿鋼支撐的受彎破壞。

參考文獻：

[1]范玲，丁永剛，馬偉才.深基坑鋼連桿內支撐體系受力分析[J].河南科學，2012，30（05）：626-629.

[2]孫勁超.深基坑鋼支撐支護結構CAD輔助設計系統的研究[D].重慶大學，2007.

作者簡介：于明鑫（1987-），男，滿族，遼寧本溪人，碩士，講師，研究方向：鋼結構設計、纖維混凝土。