理正与启明星的比较

验证结果一、工程概况 排桩基坑开挖深度为13.75m，采用F12002200灌注桩围护结构，桩长为16.75m，桩顶标高为-1m。计算时考虑地面超载20kPa。 共设3道支撑，见下表。中心标高（m）刚度（MN/m2）预加轴力（kN/m）-1.4179.72-7.4179.72-11.8179.72 基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。h1x1.2s33.7 二、地质条件 场地地质条件和计算参数见表1。地下水位标高为-14.5m。表1土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)j()c(kPa)渗透系数(m/d)压缩模量(MPa)k(kN/m3)天然土-1.21.21810810000粘土-42.819.612.7242.9530000粉质砂土-5.41.41925010000粉质粘土-12.97.522420120000粉质砂土-15.32.419.530010000加固土-19.23.922420120000加固土-20.41.223450125000加固土-25.85.422400100000加固土-27.41.62025055000加固土-30.12.723450100000三、工况工况编号工况类型深度(m)支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)1开挖1.92加撑1.4179.7213开挖7.94加撑7.4179.7225开挖12.36加撑11.8179.7237开挖13.758换撑139009拆撑310换撑6.340011拆撑212换撑1.3550013拆撑1工况简图如下： 四、参数输入的不同1、支撑刚度启明星是取每延米计算，而理正是取的一个计算宽度，对于排桩来说，一个计算宽度就是桩间距。所以它们的支撑刚度计算公式也有所不同。启明星： 式中，a 与支撑松弛有关的系数，取0.51.0；Ez 支撑构件的弹性模量；Az 支撑构件断面积；L 支撑的长度；S 支撑的水平间距；理正：式中，a 与支撑松弛有关的系数，取0.51.0；Ez 支撑构件的弹性模量；Az 支撑构件断面积；L 支撑的长度；S 支撑的水平间距；Sa计算宽度（m），2、换撑的刚度处理启明星可以输入倒换支撑的刚度，而理正则直接把它按刚度无穷大的刚性铰处理。五、结果对比1、内力结果对比图1.1 启明星内力包络图图1.2 理正5.20内力包络图图1.3 理正5.04内力包络图表1.1 最大内力结果最大弯矩（KN.m）最大剪力（KN）第一道支撑轴力（KN）第二道支撑轴力（KN）第三道支撑轴力（KN）启明星648.9377.8155.7842.1462.8理正5.20606.9368.0593800384.6理正5.04599.8356.8593.2780.4362.92、位移对比表1.2 最大位移启明星理正5.20理正5.04位移(mm)4.74.434.473、安全系数对比表1.3 安全系数整体稳定墙底抗隆起（太沙基公式）墙底抗隆起（普朗德尔公式）抗倾覆启明星1.8123.5318.4712.49理正5.201.7617.2813.73.9理正5.041.7610.6068.3810.985六、结论1、此次只进行了各软件的K法计算结果的比较，因此此次比较结果只适用于K法。2、启明星的结果约比理正的结果大5%左右，初步判断其原因在于两者对换撑的处理不同，客观来说，启明星的结果更接近实际情况，因为板的刚度一般是钢管支撑的35倍，而不是象理正假设的那样，远大于钢管支撑的刚度。为分析板刚度对内力结果的影响，特进行了不同板刚度的内力结果的比较。图1.4 (底板)K1900MN/m2 （中板）K2=400MN/m2 (顶板)K3=500MN/m2图1.5 (底板)K11000MN/m2 （中板）K2=1000MN/m2 (顶板)K3=1000MN/m2图1.6 (底板)K12000MN/m2 （中板）K2=2000MN/m2 (顶板)K3=2000MN/m2图1.7 (底板)K120000MN/m2 （中板）K2=20000MN/m2 (顶板)K3=20000MN/m2从中可以看出，随着板刚度的增加，最大弯矩随之减少，当板刚度为钢管支撑刚度的10倍时，再增大板的刚度，最大弯矩不再变化。3、理正5.04和理正5.20的结果非常接近，基本可用于实际工程的设计。但是在设计中，要考虑将内力适当增大。4、理正5.04的抗倾覆安全系数算不过去，其原因在于软件本身的一个bug，它不能考虑内支撑支点力对桩底的抗倾覆弯矩的贡献，理正5.20版本通过支撑的“材料抗力”这个参数来考虑支点力的贡献，已经解决了这个问题。5、值得注意的是，有些工况理正和启明星的内力结果差别很大，原因不详。通过对内力结果的分析，启明星的结果