管廊支架預(yù)埋槽在圍巖荷載作用下產(chǎn)生了彈性抗力,在一般情 況下彈性抗力分布是很復(fù)雜的,在計(jì)算上也是繁瑣的。為了簡(jiǎn)化 計(jì)算,根據(jù)實(shí)測(cè)和理論分析將彈性抗力假設(shè)為拋物線(xiàn)形分布,如圖2-15所示。假設(shè)彈性抗力的分布為:抗力區(qū)位于拱腿底部以上,拱頂兩側(cè)各45°處以下的范圍內(nèi),大抗力處為L(zhǎng)的位置上。 如果大彈性抗力為h,則彈性抗力的分布為向變位。
二、局部變形地基梁法
1.計(jì)算簡(jiǎn)圖
局部變形地基梁法被廣泛地應(yīng)用于地下結(jié)構(gòu)襯砌中,是一種 有效的實(shí)用計(jì)算方法。
根據(jù)管廊支架預(yù)埋槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將拱梁和腿部分開(kāi)計(jì) 算,然后根據(jù)兩者在拱腳(腿上端)的連續(xù)條件確定。在計(jì)算 中,拱梁視為彈性固定的無(wú)鉸拱,腿柱視為在圍巖上的地基梁。 拱梁和腿柱的內(nèi)力和變形是相互影響的,表現(xiàn)為計(jì)算拱梁時(shí)拱腳 的變位應(yīng)取柱頂?shù)淖兾?,?jì)算腿柱時(shí)柱頂?shù)倪吔鐥l件應(yīng)與拱腳的內(nèi)力和變位一致。
局部變形地基梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-17所示,其中彈性抗力按腿柱和拱梁分別考慮,對(duì)于拱梁,仍然采用假定抗力二次拋物 線(xiàn)分布:
三、連桿法
1. 計(jì)算簡(jiǎn)圖
用連桿法計(jì)算拱形剛性金屬支架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-19所 示,從圖中可以看出連桿法處理拱形金屬支架問(wèn)題作了如下的簡(jiǎn) 化:(1) 在拱梁,用直線(xiàn)桿體來(lái)代替圓弧桿件;
(2) 用結(jié)點(diǎn)集中荷載代替作用在支架上的分布荷載;
(3) 圍巖彈性抗力用結(jié)點(diǎn)上的彈性支承連桿反力來(lái)代替,圍 巖變形按Winkler彈性地基梁理論計(jì)算;
(4) 與前面一樣,假設(shè)彈性抗力僅分布在拱頂兩邊45°以外 的區(qū)間。因此拱頂兩邊P范圍內(nèi)的脫離區(qū)不設(shè)連桿。
2. 內(nèi)力的計(jì)算
以圖2-19所示馬蹄形剛性金屬支架為例,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,取支架的一半考慮,并且將支架的每側(cè)劃分七個(gè)單元。