理正抗滑桩设计项目说明指导书.doc
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1、理正抗滑桩设计说明书第一章 功效概述理正抗滑桩(挡墙)设计软件适适用于公路、铁路、水利及其它行业等滑坡分析计算及滑坡治理。 多个原因(地层条件、地下水、坡面荷载、地震作用等)影响,采取递推公式分析计算滑坡剩下下滑推力,为滑坡治理方法选择及治理提供依据。 多个滑坡治理方法抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力式挡土墙、桩板式抗滑挡土墙供工程技术人员选择。 每一个抗滑方法均提供按剩下下滑力及主动土压力(利用库仑土压力理论计算)计算结果。两种条件一次完成,降低劳动强度,提升设计效率。 对于抗滑桩,采取有限元方法分析桩变形、内力及配筋。经过图示结果,客观地反应桩施加锚索对位移及内力影响。第二章 快速操作
2、指南2.1 操作步骤图2.1-1 操作步骤2.2 快速操作指南2.2.1 选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意:此处指定工作路径是全部岩土模块工作路径。进入某一计算模块后,还能够经过按钮【选工程】重新指定此模块工作路径。2.2.2 选择计算项目选择抗滑桩计算项目。有五个选项供选择:滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙。显示界面图2.2-2为:图2.2-2 选择计算项目2.2.3 增加计算项目点击【工程操作】菜单中“增加项目”菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。图2.2-3 工程操作界面2.2.4 编辑原始数据当计算项目为抗滑桩或抗滑挡墙时,须录
3、入或选择以下参数:桩(墙)身尺寸、坡线和滑坡推力、物理参数等数据,交互窗口图2.2-4。图2.2-4 抗滑桩数据交互对话框注意:1. 集中参数交互界面,即把几乎全部参数置于一个界面上,操作简单,大大提升了人机交互效率,这是理正岩土系列软件一个共性特征。2. 同时提供了相关参数即时弹跳说明信息,方便用户了解参数意义。2.2.5 目前项目计算在数据交互对话框中设置好各项参数,点击【计算】按钮来进行目前题目标计算;或单击【辅助功效】菜单“计算”。2.2.6 计算结果查询计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。图2.2-5 计算结果查询窗口第三章 使用说明
4、3.1 相关计算例题编辑3.1.1 增加例题和删除目前例题1经过【工程操作】菜单“增加项目”和“删除目前项目”来增加一个新例题或删除目前例题。2“增”或“删”按钮增加一个新例题或删除目前例题。点击“算”按钮打开目前模块交互界面。3.1.2 数据读写经过【辅助功效】菜单“读入数据文件”能够将原来保留好数据读进来进行计算;经过【辅助功效】菜单“数据存盘到文件”能够将目前例题数据保留在磁盘上。3.1.3 把经典例题加入例题模板库实际工程中会有部分含有通常代表性经典例题,当完成该例题数据交互后,可经过【辅助功效】菜单中“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板,从而在每次新增例题时能够反复调用该例题数
5、据,在此基础上修改少许数据进行计算。3.2 计算简图辅助操作菜单在数据交互界面左侧图形窗口单击鼠标右键,弹出图形显示快捷菜单,使用该菜单可有效查看计算简图,可把计算简图存为DXF格式文件,用AUTOCAD等图形编辑器进行编辑。3.3 快速查询图形结果3.3.1 选择输出图形结果1当计算项目为重力式、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙时,图形查询输出以下结果:1)计算简图2)土压力 土压力(协力及两个方向分力)和破裂角关系曲线; 土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图; 破裂面和土压力简图; 力多边形简图。2当计算项目为抗滑桩、桩板式挡墙时,图形查询输出以下结果:1)计算简图2)土压力 土压力(协力及两个方向分
6、力)和破裂角关系曲线; 土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图; 破裂面和土压力简图; 力多边形简图。3)内力简图:包含位移、弯矩、剪力、土反力等曲线。3当计算项目为滑坡推力计算时,图形查询窗口输出计算简图。经过在输出选项列表中选择对应选项来输出对应图形结果。图3.3-1 计算结果简图3.3.2 经过辅助功效菜单查看图形结果单击【辅助功效】菜单中“查看计算图形结果”项,可查看目前例题图形结果。图3.3-2 查询计算结果简图3.3.3 图形查询辅助工具1图形查询工具栏2图形查询快捷菜单在图形结果查询窗口单击鼠标右键,弹出图形查询快捷菜单,能够方便地查看图形。3【图形查询】菜单3.4 计算书编辑修改1当计
7、算项目为滑坡推力计算,计算目标为“按指定滑面计算推力”时,计算书窗口输出各段剩下下滑力。当计算项目为滑坡推力计算,计算目标为“自动搜索最危险滑面”时,输出按指定滑面计算推力时,计算书窗口输出自动搜索最危险滑面和各段剩下下滑力。2当计算目标为重力式、垂直预应力式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出以下结果:(1)土压力计算结果;(2)滑动稳定性验算结果;(3)倾覆稳定性验算结果;(4)地基应力及偏心距验算结果;(5)设置凸榫时,凸榫宽度验算;(6)墙身截面强度验算(不一样截面)包含偏心距、压应力、拉应力及剪应力。3当计算目标为抗滑桩、桩板式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出以下结果:(1)土压力计算结果(2)
8、各点位移、弯矩、剪力、土反力(3)桩配筋(4)挡土板内力配筋3.5 说明当计算目标为设计时:在其它参数确定情况下,系统可自动设计:(1)墙顶宽。(2)扩展台阶宽高。(3)钢筋混凝土底板悬挑长度和厚度。系统设计过程为:假定墙顶宽最小为0.5米,然后采取变步长搜索措施增加墙宽,直到找到满足计算条件最小墙宽为止。注意:1. 有时自动设计会失败,这是因为一些给定条件不合理造成;2. 有时自动设计成功后,一些安全系数仍不满足。这是因为本程序自动设计时考虑了多个工况,程序自动设计对多种工况只进行一次,当满足最终一个工况安全系数时,前面各个工况有时会出现不满足情况。在这种情况下,用户可参考程序设计结果手工调
9、整。3.6 数据和结果文件数据和结果文件在用户设定好工作目录下。滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙数据文件格式分别为*.hptl、*.khz、*.zlkh、*.yylkh和*.zbkh,图形文件格式*.DXF,计算书格式为*.RTF。第四章 编制依据 铁道部第一勘测设计院,铁路工程设计技术手册路基,中国铁道出版社,1995年第3次印刷; 中国交通部部标准公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89),人民交通出版社,1990年8月第一版,第一次印刷; 中国交通行业标准公路加筋土工程设计规范(JTJ 015-91),公路加筋土工程设计及施工规范汇编
10、人民交通出版社,1998年10月第1版,第4次印刷; 交通部第二公路勘察设计院主编:公路设计手册路基,人民交通出版社,1997年6月第2版,第2次印刷。第五章 编制原理理正抗滑桩(挡墙)计算软件能够完成滑坡推力计算,抗滑桩(挡墙)设计和验算。系统采取两种方法计算土体对抗滑构件作用力,即剩下下滑力和库仑土压力。5.1 滑坡计算5.1.1 基础假定(1)在顺滑动主轴方向地质纵断面图上,按滑面产状和岩土性质划分为若干铅直条块,由后向前计算各条块分界面上剩下下滑力即是该部位滑坡推力;(2)每段滑体下滑力方向和其所在条块滑面平行;(3)横向按每米宽计算,略去两侧摩擦阻力不计;(4)视滑体为连续而无压缩介
11、质,由后向前传输下滑力做整体滑动,不记滑体内部局部应力作用;(5)作用在任一分界面上推力分布图形,当滑体上层和下层滑动速度大致一致时,可假定为矩形;对软塑体或流塑体滑坡,底部滑速往往大于其表层,其推力分布图形为三角形;介于上述两种情形之间为梯形。5.1.2 滑体上作用力滑体上作用力分为基础力系和特殊力系两类(图5.1.2-1)。图5.1.2-1 剩下下滑力计算示意图(1)基础力系:滑体自重Wi、自上一条块传输来剩下下滑力Ei-1、下一条块产生支撑力Ei、滑床反力Ni、滑面抗滑力Ti;(2)特殊作用力(在可能出现情况下才列入计算): 作用在条块上外部荷载P 动水压力Di(滑体饱水或其下部饱水且和
12、滑带水相连通时考虑) 滑床上产生浮托力:Ui 裂隙充水静水压力:pwi、pw(i-1) 滑头水系有压头H0承压时浮托力Si 地震力:Ehsis注:1. 假定动水压力作用方向平行于滑动面,浮托力作用方向垂直滑动面。在系统中选择“总应力法”时,不考虑水浮力作用,既令ui=0;2. 假定地震力作用方向平行于滑动面,抗滑部分不考虑地震力作用;3. Ti在图中表示第i滑块滑面抗滑力(kN),方向平行于滑动面;4. Ni在图中表示第i滑块滑面有效法向反力(kN),方向垂直于滑动面。5.1.3 基础力系作用下剩下下滑力计算(5.1.3-1)(5.1.3-2)(5.1.3-3)(5.1.3-4)(5.1.3-
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