FRWS第五章算例.doc

同济启明星软件FRWS v4.0用户手册 第五章 应用举例一、 算例之一（柱列式灌注桩）某建筑基坑最大开挖深度10m，围护结构采用柱列式灌注桩加两道钢筋混凝土水平支撑，灌注桩和支撑的混凝土强度等级均为C30，灌注桩桩径0.8m，桩间距0.95m，桩长22.0m；地面超载根据具体情况取为20kPa；地下水位埋深1.5m，地层分布情况及有关参数为：地层号地层名称厚度重度粘聚力内摩擦角m值mkN/m3kPa度MN/m4第一层粉质粘土2.218.010152.0第二层粉质粘土5.318.214112.5第三层淤泥质粘土12.017.11571.5第四层粉质粘土10.018.713173.5距离基坑边5m处有一相邻新建建筑物，其基底埋深3.0m，基础宽度3.0m，基础与基坑边平行，基底荷载为50kPa。基坑开挖顺序如下：工况1：开挖至2.7m；工况2：在2.3m处设第一道支撑：长40m，水平间距12m，支撑断面尺寸0.60.8m；工况3：开挖至7.0m；工况4：在6.5m处设第二道支撑：长40m，水平间距12m，支撑断面尺寸0.81.0m；工况5：开挖至基坑底10.0m；工况6：浇筑底板及第三层地下室；工况7：拆除第二道支撑；工况8：浇筑第二层地下室；工况9：拆除第一道支撑；工况10 ：浇筑第一层地下室及顶板。根据上述基坑支护方案，请给出有关的计算分析结果：（1）计算围护结构在各工况的位移和内力；（2）验算围护结构的稳定性；（3）对基坑周围的地表沉降进行估算。计算分析步骤如下：1、进入FRWS应用程序窗口；2、输入工程名称（此步可以省略）；3、基本数据输入：将挡墙类型选为“灌注桩”，输入开挖深度H=10.0m；入土深度D=12.0m；弹性模量E=30000Mpa（指灌注桩的弹性模量，模量与混凝土标号之间的对应关系请参考附录）；桩直径d=0.8m；桩间距s=0.95m；地下水位hw=1.5m（输入地下水位埋深）；地面超载q=20kPa。4、确定墙底端边界条件：因为桩入土深度较小且桩底土较软，故可认为桩墙底端为自由端，如果在按钮“底端固定”前面的小方框内有“”；用鼠标点中一次则“”会消失，就切换为自由端。在完成3、4步输入后屏幕显示见图第五章 -1。图第五章 -1在完成3、4步输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据，图第五章 -2为打印输出结果。该打印输出结果也可进行打印预览。（在本软件中凡能打印输出的文本均能进行打印预览）图第五章 -25、输入土层参数：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“土层参数”（或键入数字2）或直接在完成“基本数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，根据屏幕提示逐层输入：坑外土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m（水平抗力系数随深度的比例系数）；坑内土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m（水平抗力系数随深度的比例系数）；如果用户不输入坑内参数，则表示基坑坑底没有进行加固处理，坑内、外土层具有相同的土性参数g、f、c、m。在完成土层数据输入后屏幕显示见图第五章 -3。图第五章 -3在完成土层数据输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据，也可进行打印预览。图第五章 -4为打印输出结果。图第五章 -46、输入工况信息：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“工况信息”（或键入数字3）或直接在完成“土层参数”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，用户可根据提示输入：工况类型：先将光标移至工况信息表中准备输入工况的那一行，键入数字键1、2、3、4分别对应开挖、加撑、拆撑、换撑四种工况类型；同时屏幕左边示意图中会同步显示输入数据的结果，每个工况对应一个示意图，其中红色对应该工况信息。对“开挖”工况1、3、5，再输入开挖深度2.7m、7.0m、10.0m；对“加撑”工况2、4，再输入深度2.3m、6.5m，支撑刚度60、100MN/m2，支撑编号1、2（由软件自动输入），支撑间距s（指水平间距）12m；对“换撑”工况6、8，再输入深度9.7m、6.5m、支撑刚度1000、500MN/m2；对“拆撑”工况7、9，输入准备拆除的那道支撑的编号2、1。在完成工况信息输入后屏幕显示见图第五章 -5。图第五章 -5在本例中，第一、第二道支撑的刚度是利用工况信息表下方由软件提供的计算支撑刚度的按钮计算的，用户只要选中该按钮就会出现一个对话框，用户按有关提示输入数据即可进行计算。对第一道支撑输入数据后的对话框见图第五章 -6。图第五章 -6数据输入完成后用鼠标点中对话框右上角的“计算”按钮即计算出第一道支撑的刚度为60 MN/m2并填入前一窗口的工况信息表中，同样得到第二道支撑的刚度为100 MN/m2。在完成工况信息输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据，图第五章 -7为打印输出结果。图第五章 -77、选择土压力模式：用户用鼠标点中菜单条中菜单“O 荷载选项”（或键入Alt字母O）就会出现一个下拉式菜单，根据实际情况土压力模式选择为水土合算，开挖面以下为矩形土压力，用鼠标点中菜单项“水土合算”及“矩形土压力”，前面会出现“”，表示该菜单项已被选中，选择完成后的下拉式菜单见图第五章 -8。图第五章 -88、邻近荷载信息输入：用户用鼠标点中菜单“O 荷载选项”中的菜单项“邻近荷载”后，根据屏幕提示输入：荷载大小50kPa、荷载距围护墙水平距离5m、荷载宽度3m、荷载作用面到地表的距离3m。在完成邻近荷载信息输入后屏幕显示见图第五章 -9。图第五章 -9在完成邻近荷载信息输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。9、位移内力计算：用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“位移内力计算”，软件即刻完成工况1的位移、弯矩、剪力计算，屏幕显示见图第五章 -10。图第五章 -10在完成工况1的位移内力计算后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印计算后的数据。再点中菜单条中的（或键入F4功能键）即完成下一工况的位移内力计算，图第五章 -11为完成工况5的计算后的屏幕显示。每完成一个工况的计算后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印计算后的结果，或者点中菜单“编辑”中的菜单项“复制”（或键入Ctrl+C）即可把计算位移内力计算结果复制到剪贴板上。图第五章 -11用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“位移内力包络图”，软件即刻完成整个施工过程的位移、弯矩、剪力大小的包络图：图第五章 -1210、极限平衡嵌固深度验算用户用鼠标点中“极限平衡嵌固深度验算”菜单项即可，屏幕会显示力矩比K？和压力比K？（见图第五章 -13），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -1311、抗隆起验算用户用鼠标点中“墙底抗隆起验算”菜单项，屏幕即会显示墙底抗隆起稳定安全系数K？（见图第五章 -14），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -14用户用鼠标点中“坑底抗隆起验算”菜单项，屏幕会显示坑底抗隆起稳定安全系数K？（见图第五章 -15），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -1512、整体稳定验算用户用鼠标点中“整体稳定验算”菜单项屏幕会显示对话框（图第五章 -16），在对话框中输入搜索范围L5m，点中“开始”按钮，屏幕即显示见图第五章 -17；再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -16图第五章 -1713、管涌验算用户用鼠标点中“管涌验算”菜单项即可，屏幕会显示抗管涌安全系数K？（见图第五章 -18）。图第五章 -1814、带支撑抗倾覆稳定验算用户用鼠标点中“带支撑抗倾覆稳定验算”菜单项即可，屏幕会显示带支撑抗倾覆稳定安全系数K？（见图第五章 -19），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -1915、地表沉降估算点中菜单条中菜单“地表沉降”（或键入Alt字母）后会出现下拉式菜单，先按Peck简化方法估算：选中Peck简化方法后就可开始计算各工况的地表沉降，图第五章 -20为工况5的计算结果。每完成一个工况的计算后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印计算后的结果。图第五章 -20同济三角形模式同济抛物线模式的操作步骤与此相同，图第五章 -21和图第五章 -22分别是采用同济三角形模式同济抛物线模式计算工况5的结果。图第五章 -21图第五章 -2216、计算书输出用户点中菜单栏中的，根据提示输入有关路径和文件名后，就得到以该文件名保存的计算书。具体可参见本手册附录。二、 算例之二（深层搅拌桩墙）某建筑基坑最大开挖深度6m，围护结构采用深层搅拌桩墙，挡墙宽度3.7m，搅拌桩长12.5m，基坑周围地面超载（包括施工期可能出现的施工荷载）为20kPa；地下水位埋深1.5m，地层分布情况及有关参数为：地层号地层名称厚度重度内摩擦角粘聚力mkN/m3度kPa第一层粉质粘土3.018.51510第二层粉质粘土5.018.21215第三层淤泥质粘土3.817.8108第四层粉质粘土5.618.01520第五层粉质粘土4.318.31212根据上述基坑支护方案请进行有关的计算分析：（1）验算搅拌桩墙的稳定性；（2）估算墙顶的最大水平位移；（3）估算搅拌桩墙的内力分布。计算分析步骤如下：1、进入FRWS应用程序窗口；2、输入工程名称（此步可以省略）；3、将挡墙类型选为“搅拌桩”，输入开挖深度H=6m；地下水位hw=1.5m；地面超载q=20 kN/m2；墙体重度19 .5kN/m3。在完成3步输入后屏幕显示见图第五章 -23。图第五章 -23用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“求入土深度”，屏幕即显示：图第五章 -24用户填入搜索范围和要求的安全系数后，点上对话框右上角“”即取消此项操作，点中“开始”按钮即计算出入土深度，本例得到深度为7.08m。用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“求入土深度”，屏幕即显示：图第五章 -25在完成3步输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。图第五章 -264、输入土层参数：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“土层参数”（或键入数字2）或直接在完成“基本数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，根据屏幕提示输入：坑外土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m（水平抗力系数随深度的比例系数）；坑内土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m（水平抗力系数随深度的比例系数）；如果用户不输入，则表示坑内、外土层具有相同的土性参数g、f、c、m。在完成土层数据输入后屏幕显示见图第五章 -27。图第五章 -27在完成土层数据输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。5、选择土压力模式：用户用鼠标点中菜单条中菜单“O 荷载选项”（或键入Alt字母O）就会出现一个下拉式菜单，根据判断土压力模式选择为水土合算，开挖面以下为矩形土压力，用鼠标点中菜单项“水土分算”及“矩形土压力”，前面会出现“”，表示该菜单项已被选中。6、抗倾覆/抗滑移验算：用户用鼠标点中“抗倾覆/抗滑移验算”菜单项即可，屏幕会显示抗倾覆稳定安全系数K？和抗滑移稳定安全系数K？（见图第五章 -28），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -287、抗隆起验算：用户用鼠标点中“墙底抗隆起验算”菜单项，屏幕会显示墙底抗隆起稳定安全系数（见图第五章 -29），再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -298、整体稳定验算：用户用鼠标点中“整体稳定验算”菜单项屏幕会显示对话框，在对话框中输入搜索范围L5m并选择“总应力法”，然后点中“开始”按钮，屏幕即显示见图第五章 -30；再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印验算结果。图第五章 -309、用户用鼠标点中菜单“计算”中的“位移内力计算”菜单项，软件即完成墙体位移内力的计算（图第五章 -31）。再点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”即可打印计算结果。图第五章 -3110、管涌验算：用户用鼠标点中“管涌验算”菜单项即可，屏幕会显示抗管涌安全系数K？（见图第五章 -32）。图第五章 -3211、计算书输出：用户点中菜单栏中的，根据提示输入有关路径和文件名后，就得到以该文件名保存的计算书。三、 算例之三（土钉墙验算）某建筑基坑最大开挖深度8m，基坑坡角850，护坡结构采用土钉墙，共设置8道土钉，土钉与土钉在水平和垂直方向的距离均为1.0m，土钉长度7m，直径150mm，与水平面夹角200；地面超载根据具体情况取为20kPa；地下水位埋深3.5m，地层分布情况及有关参数见下表。请根据上述方案计算每道土钉的荷载和承载力并验算土钉墙的整体稳定性。地层号地层名称厚度m重度kN/m3内摩擦角度粘聚力kPa第一层粉质粘土2.818.71916第二层粉质粘土5.517.82412第三层淤泥质粘土8.016.92010第四层粉质粘土7.017.82615第五层粉质粘土16.018.23020计算分析步骤如下：1、进入FRWS应用程序窗口；2、输入工程名称（此步可以省略）；3、输入基坑开挖深度H=8.0m，地下水位hw=3.5m，地面超载q20kPa；在完成三步输入后屏幕显示如图第五章 -33：图第五章 -334、输入土层参数：点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）后再点中“土层参数”菜单项（或键入数字2）或直接在完成“基本数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，根据屏幕提示逐层输入：坑外土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）（见图第五章 -34）。图第五章 -34在完成土层数据输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。5、用户在完成“土层参数”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，屏幕显示见图第五章 -35。图第五章 -35在图第五章 -35中点中“土钉缺省参数”按钮，屏幕将出现如图第五章 -36所示的对话框并填入相应的数据：图第五章 -36用户点中“确定”按钮后，软件将把此类参数作为设置土钉的缺省参数。然后可按土钉墙工况进行土钉的设计：对“开挖”工况1、4、7、10，再输入开挖深度2m、4m、6m、8m；对“设土钉”工况2、3、5、6、8、9、11、12，再输入深度0、1、2、3、4、5、6、7，对应其他参数由软件自动输入缺省参数。在完成工况信息输入后屏幕显示见图第五章 -37：图第五章 -376、在完成“工况类型”和“土钉设置”输入后，点中屏幕右下角“下一步”按钮，然后用鼠标点中工具栏中的，经多次计算得到各土钉的计算结果见图第五章 -38。图第五章 -38如果点中按钮，用户可根据需要改变土钉的安全系数，本例采用1.25。在各工况下，点击“抗倾覆/滑移”和“整体稳定”按钮，可计算对应工况下的抗倾覆/滑移安全系数以及整体稳定安全系数。如在工况8时，点中“抗倾覆/滑移”按钮并输入稳定验算范围后，屏幕显示如图第五章 -39：图第五章 -39在计算完成后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已计算的结果。点中“整体稳定”按钮后，屏幕将显示如图第五章 -40：图第五章 -40在计算完成后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已计算的结果。如果用户点中菜单栏中的，根据提示输入有关路径和文件名后，就会得到以该文件名保存的计算书。四、 算例之四（反分析 地下连续墙）某建筑基坑最大开挖深度12.1m，围护结构采用地下连续墙加三道钢筋混凝土水平支撑，连续墙和支撑的混凝土标号均为C30，墙体厚0.8m，墙体入土深度（开挖面以下）11.9m；地面超载根据具体情况取为20kPa；地下水位埋深0.5m，地层分布情况及有关参数为：地层号地层名称厚度m重度kN/m3内摩擦角度粘聚力kPa第一层粉质粘土2.818.712.216第二层粉质粘土5.517.819.27第三层淤泥质粘土8.016.96.458第四层粉质粘土7.017.89.310第五层粉质粘土16.018.217.510基坑开挖顺序如下：工况1：开挖至1.6m；工况2：在1.0m处设置第一道支撑，水平间距10m，支撑刚度50 MN/m2；工况3：开挖至5.4m；工况4：在5.1m处设置第二道支撑，水平间距10m，支撑刚度55 MN/m2；工况5：开挖至8.7m；工况6：在8.1m处设置第三道支撑，水平间距10m，支撑刚度60 MN/m2；工况7：开挖至基坑底12.1m。（1）在开挖至5.4m时用测斜管对墙体进行了位移量测，结果如下：测点深度m0.02.04.06.08.010.012.013.014.016.018.0墙体位移mm0.05.610.013.415.014.715.910.06.93.8-6.2请根据上述实测结果反分析各土体的m值，并对工况5和工况7的位移进行预测。（2）在开挖至8.7m时又用测斜管对墙体进行了位移量测，结果如下：测点深度m0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.0墙体位移mm0.012.519.426.931.931.329.124.117.813.82.2请根据上述实测结果反分析各土体的m值，并对工况7的位移进行预测。计算分析步骤如下：1、进入FRWS应用程序窗口；2、输入工程名称（此步可以省略）；3、将挡墙类型选为“连续墙”，输入开挖深度H=12.1m；入土深度D=11.9m；弹性模量E=30000Mpa（指连续墙的弹性模量，模量与混凝土标号之间的对应关系请参考附录）；墙体宽度B=0.8m；地下水位hw=1.5m（输入地下水位埋深）；地面超载q=20kPa。4、确定墙底端边界条件：因为墙体入土深度较小且桩底土较软，现将墙底端假定为自由端，如果在按钮“底端固定”前面的小方框内有“”；用鼠标再点中一次则“”会消失，就切换为自由端。在完成3、4步输入后屏幕显示见图第五章 -41。在完成3、4步输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。图第五章 -415、在FRWS窗口下方对话框内将要进行的工作选为“反分析”：用鼠标点中使其前方的圆圈内出现黑园点即可。6、输入土层参数：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“土层参数”（或键入数字2）或直接在完成“基本数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，根据屏幕提示逐层输入：坑外土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m值（在m的上下限mmin、mmax之间）、mmin=1.0MN/m4、mmax5.0MN/m4。在完成土层数据输入后屏幕显示见图第五章 -42。图第五章 -42在完成土层数据输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。7、输入工况信息：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“工况信息”（或键入数字3）或直接在完成“土层参数”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，用户可根据提示输入：工况类型：先将光标移至工况信息表中准备输入工况的那一行，再用鼠标点中表下某一工况对应的按钮或键入数字键1、2、3、4（分别对应开挖、加撑、拆撑、换撑四种工况类型）即可；同时屏幕左边示意图中会同步显示输入数据的结果，每个工况对应一个示意图，其中红色对应该工况信息。对“开挖”工况1、3、5、7，再输入开挖深度1.6m、5.4m、8.7m、12.1m；对“加撑”工况2、4、6，再输入深度1.0m、5.1m、8.1m，支撑刚度50、55、60MN/m2，支撑编号1、2、3（由软件自动输入），支撑间距s（指水平间距）10m；在完成工况信息输入后屏幕显示见图第五章 -43。图第五章 -43在完成工况信息输入后点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印已输入的数据。8、选择土压力模式：用户用鼠标点中菜单条中菜单“O 荷载选项”（或键入Alt字母O）就会出现一个下拉式菜单，根据实际情况土压力模式选择为水土合算，开挖面以下为矩形土压力，用鼠标点中菜单项“水土合算”及“矩形土压力”，前面会出现“”，表示该菜单项已被选中。图第五章 -449、位移实测数据输入：在点中“数据输入”菜单后再点中“实测数据”菜单项（或键入数字4）或在输入“工况信息”后直接点中“下一步”按钮，在屏幕显示的A列输入位移实测点的深度坐标0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0，在B列输入工况3的实测位移数据：0.0、5.6、10.0、13.4、15.0、14.7、15.9、10.0、6.9、3.8、-6.2，在C列输入工况5的实测位移数据：0.0、12.5、19.4、26.9、31.9、31.3、29.1、24.1、17.8、13.8、2.2。在完成位移实测数据输入后屏幕显示见图第五章 -44。10、根据工况3的实测值进行反分析计算并预测工况5、7的位移：完成“实测数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮或直接点中屏幕右上方“反分析”菜单（或键入Alt字母N），再点中该菜单下的“反算m值”菜单项（或将光标移至该菜单项再键入回车键），根据屏幕提示，将深度所在列选为A，位移所在列选为B，相应的工况选为“3：开挖到5.4m”，点中“确定”按钮后，开始m值的优化反演计算，在屏幕中间显示的对话框内点中“是”按钮（或键入字母Y）即用优化的m值代替原来的m值，此后屏幕显示工况5时用优化m值计算的水平位移、弯矩和剪力，其中在“位移”图中，红线代表了实测位移曲线（图第五章 -45）；点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印工况3的拟合结果。图第五章 -45同时在“土层信息”表中的m值已经被优化后的m值所取代，用户打开“土层信息表”即可看到（图第五章 -46）；点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印出优化后的土层m值。图第五章 -46为了知道工况5和工况7的位移预测值，点中菜单“计算”中的“位移内力计算”菜单项即可开始计算，每点中一次菜单条中的按钮，软件就会计算出下一工况的内和位移，并在屏幕上显示；图第五章 -47和图第五章 -48分别为工况5、7的位移预测结果。点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印计算后的结果。图第五章 -47图第五章 -4811、根据工况5的实测值进行反分析计算并预测工况7的位移：完成“实测数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮或直接点中屏幕右上方“反分析”菜单（或键入Alt字母N），再点中该菜单下的“反算m值”菜单项（或将光标移至该菜单项再键入回车键），根据屏幕提示，将深度所在列选为A，位移所在列选为C，相应的工况选为“5：开挖到8.7m”，点中“确定”按钮后，开始m值的优化反演计算，在屏幕中间显示下列对话框内点中“是”按钮（或键入字母Y）即用优化的m值代替原来的m值，此后屏幕显示工况5时用优化m值计算的水平位移、弯矩和剪力，其中在“位移”图中，红线代表了实测位移曲线（图第五章 -49）；点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印工况5的拟合结果。图第五章 -49同时在“土层信息”表中的m值已经被优化后的m值所取代，用户打开“土层信息表”即可看到（图第五章 -50）；点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印出优化后的土层m值。图第五章 -50为了知道工况7的位移预测值，点中菜单“计算”中的“位移内力计算”菜单项即可开始计算，每点中一次菜单条中的按钮，软件就会计算出下一工况的内和位移，并在屏幕上显示。图第五章 -51为工况7的位移预测结果。点中菜单“文件”中的菜单项“P 打印”（或键入Ctrl+P）即可打印计算后的结果。图第五章 -5112、计算书输出：用户点中菜单栏中的，根据提示输入有关路径和文件名后，就得到以该文件名保存的计算书。五、 算例之五（锚杆验算）某建筑基坑最大开挖深度7.8m，从安全、经济、方便施工考虑，采用钻孔灌注桩f650800作挡土结构，灌注桩后设f700双排水泥搅拌桩作止水帷幕，采用二次压力灌浆预应力锚杆作拉杆，在地面以下2m和5m分别布设两层锚杆，第一层锚杆设计抗拔力145kN，第二层锚杆设计抗拔力250kN，锚杆水平间距1.6m，两排锚杆倾角均为300，钻孔直径f130mm，二次压力注浆至f200mm（浆体弹性模量为2000MPa），锚杆自由端长度5m，锚固段长度20m。（1）如果拟采用II级钢筋作拉杆（抗拉强度设计值310MPa），请分别计算两层锚杆所需钢筋杆体的最小截面积？（2）如果土体不排水抗剪强度为30kPa，土体与钢筋的粘结强度分别为30 kPa 和55 kPa，请计算锚杆承载力？（3）计算锚杆的变形和支锚的水平刚度？计算分析步骤如下：1、进入FRWS应用程序窗口；2、输入工程名称（此步可以省略）；3、用鼠标点中“锚杆.”按钮或点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“锚杆.”后出现一个对话框，对第一层锚杆，在对话框中根据屏幕提示输入：水平拉力设计值145kN，水平倾角300，锚杆段长度20m，自由段长度5m，锚杆段直径0.2m，自由段直径0.13m，钢筋抗拉强度设计值310MPa（见图第五章 -42），用鼠标点中对话框右上角的“计算”按钮，即计算出第一层锚杆的钢筋杆体截面积为540.1mm2；再输入扩孔段直径0.2m，杆土粘结强度30kPa，抗拔力分项系数（缺省值为1.3），土体强度Cu=30kPa，用鼠标点中对话框右上角的“计算”按钮，即计算出第一层锚杆的承载力289.99kN；再输入杆体截面弹性模量2000MPa，锚固体浆体弹性模量2000MPa，用鼠标点中对话框右上角的“计算”按钮，即计算出第一层锚杆的变形为10.67mm，水平刚度为15.69MN/m。同理可计算出第二层锚杆的钢筋杆体截面积为931.21mm2，承载力534.92kN，变形为18.4mm，水平刚度为15.69MN/m（见图第五章 -53）。图第五章 -52图第五章 -53六、 算例之六（SMW工法）某建筑基坑最大开挖深度10m，围护结构采用SMW工法。墙体采用3.2m宽的水泥土搅拌桩，墙体深度20m，墙体中间设置型钢（700*300*13*24），桩间距1.0m，两道钢筋混凝土水平支撑（水平刚度系数分别为50MN/m2和60MN/m2），支撑的混凝土强度等级为C30；地面超载根据具体情况取为20kPa；地下水位埋深1.5m，地层分布情况及有关参数为：地层号地层名称厚度重度粘聚力内摩擦角m值mkN/m3kPa度MN/m4第一层粉质粘土5.018.01503.0第二层粉质粘土4.018.010102.0第三层淤泥质粘土3.018.015103.0第四层粉质粘土10.018.015154.0基坑开挖顺序如下：工况1：开挖至3.0m；工况2：在2.5m处设第一道支撑；工况3：开挖至7.0m；工况4：在6.5m处设第二道支撑；工况5：开挖至基坑底10.0m；根据上述基坑支护方案的有关数据，请计算围护结构在各工况的位移和内力。计算分析步骤如下：1、 运行FRWS应用程序，进入“初始状态”窗口；2、 基本数据输入：将挡墙类型选为“SMW工法”，输入开挖深度H=10.0m；入土深度D=10.0m；弹性模量E=300MPa（指搅拌桩墙体的弹性模量）；墙厚度3.2m；地下水位hw=1.5m（输入地下水位埋深）；水泥土重度19kN/m3；地面超载q=20kPa。3、 确定墙底端边界条件：因为桩入土深度较小且桩底土较软，故可认为桩墙底端为自由端。在完成1、2、3步输入后屏幕显示见图第五章 -54。图第五章 -544、墙体截面参数设置：用鼠标点中按钮，屏幕显示如图第五章 -55，用户按提示输入SMW工法挡墙参数：型钢弹性模量210000、桩中心距1.0、型钢中心到墙边的距离0.8、型钢型号700*300*13*24；完成上述数据输入后，点中“确定”按钮，即返回到“初始状态”窗口。图第五章 -555、输入土层参数：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“土层参数”（或键入数字2）或直接在完成“基本数据”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，根据屏幕提示逐层输入：坑外土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m（水平抗力系数随深度的比例系数）；坑内土层的H（土层厚度）、g（重度）、f（内摩擦角）、c（粘聚力）、m值。在完成土层数据输入后屏幕显示见图第五章 -56。图第五章 -566、输入工况信息：用户点中“数据输入”菜单（或键入Alt字母D）并点中“工况信息”（或键入数字3）或直接在完成“土层参数”输入后点中屏幕右下角“下一步”按钮，用户可根据提示输入：工况类型：先将光标移至工况信息表中准备输入工况的那一行，键入数字键1、2、3、4分别对应开挖、加撑、拆撑、换撑四种工况类型；同时屏幕左边示意图中会同步显示输入数据的结果，每个工况对应一个示意图，其中红色对应该工况信息。对“开挖”工况1、3、5，再输入开挖深度3.0m、7.0m、10.0m；对“加撑”工况2、4，再输入深度2.5m、6.5m，支撑刚度50、60MN/m2，支撑编号1、2（由软件自动输入）。在完成工况信息输入后屏幕显示见图第五章 -57。图第五章 -577、选择土压力模式：用户用鼠标点中菜单条中菜单“O 荷载选项”（或键入Alt字母O）就会出现一个下拉式菜单，根据实际情况土压力模式选择为水土合算，开挖面以下为矩形土压力，用鼠标点中菜单项“水土合算”及“矩形土压力”，前面会出现“”，表示该菜单项已被选中，选择完成后的下拉式菜单见图第五章 -58。图第五章 -588、位移内力计算：用户用鼠标点中菜单条中菜单“R 计算”（或键入Alt字母R）就会出现一个下拉式菜单，然后用鼠标点中菜单项“位移内力计算”，软件即刻完成工况1的位移、弯矩