理正深基坑软件的使用问题及答复

1、关于理正深基坑软件的使用问题及答复 北京理正软件设计研究院有限公司 : 我公司是贵公司开发的 理正深基坑支护结构设计软件 (F-SPW4.0的正版用户。我公司设计人员在使用此软件的过程中，对软件中的部分参数的 取值有疑问，恐影响到对软件的正确使用，甚至影响到工程的安全，特此提出，请贵公司予 以书面解答： 问题 1：在单元计算中，“支锚刚度”的计算公式，是否与建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99)附录C公式C.1.1锚杆水平刚度系数(或者 C.2.2支撑水平刚度系数)中kT 的计算公式相同？ 对于 C.1.1 的锚杆水平刚度系数， 是否有必要再除以锚杆水平间距？即是 否是支锚刚度=kT/锚

2、杆水平间距 答：这个问题要分锚杆和内撑两部分说 对于锚杆，规程 54页公式没有涉及间距。 而且有一个更简单的方法，软件可以自动计算，方法是：您先凭经验输入一个刚度值，计算 时，计算到锚杆一项时，软件会计算出一个“锚杆刚度”，这时您点击上部的“应用刚度计 算结果”按键，然后终止计算。然后用这一刚度重新计算到锚杆一项，重复上述操作，大约 如此迭代 2-4 次，刚度值基本不变了，这时的刚度取值就基本合理了。 对于内撑，软件不能 自动计算，您可以参考规程55页公式C.2.2，但要注意，由于软件会用这个交互的刚度 先除以前面交互的水平间距，所以您输入刚度时，只要用公式 C.2.2 的前半部分计算所得即

3、可，即 2a EA/L。 问题 2：在单元计算中，计算结构弯矩的“弯矩折减系数”，究竟是考虑什么因素而 设定的，这个系数的设定在建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)中有无相应的依据？该 系数应如何取值？ 答：“弯矩折减系数”在规程中没有规定，是软件开放的一个经验系数，由用户 自主交互，用于凭经验调整内力设计值大小。如不做调整，可取 1 即可。 问题 3：单元计算中，冠梁的“水平计算刚度”的计算公式是什么？该刚度的设定在 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)中有无相应的依据？ 答： 冠梁的“水平计算刚度”的经验公式请参看说明书 203 页或软件帮助附 2.5.1 。该刚度在规程中没有

4、规定， 是我们根据基本力学原理推导而出的经验公式。 冠梁的“水平计算刚度”值是由用户自主交互，以上经验公式只做为参考，建议用整体计算 方法自动计算。 以上问题，请尽快给予书面解答。 谢谢。 中铁隧道勘测设计院有限 公司 我还有一些小问题，希望也能够在这里得到答案。 1。在计算m值时，基坑底面位移值是怎么估计? 2。自动生成工况的深度是怎么计算出来的？ 3。花管参数的设置否影响计算吗？ 4。材料抗力和抗力系数一般怎么取呢？ 一位好学的初学者，谢谢。 1。在计算m值时，基坑底面位移值是怎么估计？ 答:m值的计算依据基底位移,先假定10毫米位移,然后算,算完后再修改m值,重新算位移,如 此反复,知道

5、两个数值都比较稳定就行了 . 2。自动生成工况的深度是怎么计算出来的？ 答: 等于支锚的位置加上超挖深度 ,一般选 0.2-0.5 米 3。花管参数的设置否影响计算吗？ 答:影响,花管多,稳定性越强 ,自己交互. 4。材料抗力和抗力系数一般怎么取呢？ 答: 材料抗力与材料特性 截面特性有关 , 系数一般大于 1, 算完后会有提示 ! 18 楼材料抗力的问题。 图中给出的例题，三道支撑是对撑，材料抗力=材料的抗压强度 * 支撑面积。 如果支撑过长，则应考虑失稳破坏。 冠梁刚度计算公式的理正公司答复是： L 代表支撑间距， a 代表计算桩到支撑距离 理正深基坑软件使用难点 1 。参数的选定，输值

6、嵌固深度，一般按何经验取值？抗渗嵌固系数（ 1.2 ），整体稳定分项系数（ 1.3 ），以及圆弧滑动简单条 分法嵌固系数（ 1.1 ）的出处？ 冠梁的水平侧向刚度取值？和计算，怎么进行。有不有经验限值。 土层信息，输入应注意哪些内容？避免出错。以及 m 值的确定方法？简单计算或经验确定值。抗剪强度 值的取值？ 支锚信息：锚固段长度（ m ），预加力（ KN ），支锚刚度（ MN/m ），锚固力调整系数，以及材料抗力、 材料抗力调整系数等确定依据，和要注意的问题。 2. 计算结果 护壁桩的桩径，配筋多少在合理范围，好像理正算出来钢筋配筋太多，桩钢筋多了不好布置， 理正配筋量一般比 PKPM 软件

7、要多三分之一。 另外，锚索计算出来为 8s15.2 ，是不是太多了，不好施工和布置。 希望理正软件使用高手指点一下迷津。让我们大家提高。 1. 嵌固深度，一般按何经验取值？抗渗嵌固系数（ 1.2 ），整体稳定分项系数（ 1.3 ），以及圆弧滑动简单 条分法嵌固系数（ 1.1 ）的出处？ 答：如果桩是悬臂的或单支锚的，嵌固深度一般大约可取基坑底面以上桩长，当然还要结合地层情况、有 水无水、支锚刚度等其他条件综合来看。抗渗嵌固系数（ 1.2 ），和圆弧滑动简单条分法嵌固系数（1.1） 在程序界面的黄条提示上都有标明所参照的规范依据，整体稳定分项系数（ 1.3 ）是根据经验给用户的参 考值，用户可根

8、据自己的设计经验取用。 2. 冠梁的水平侧向刚度取值如何计算？ 答： 采用近似计算； 公式如下，具体参数解释可参照软件的帮助文档 冠梁侧向刚度估算公式：k = 1/3 * （L*EI） / aA2 （L-a）A2 3. 土层信息，输入应注意哪些内容？避免出错。 答：土层信息中交互重度（天然重度）与浮重度两个指标，软件会根据水位自动判别选取。水上土采用天 然重度，水下的土计算根据计算方法采用浮重度或饱和重度（饱和重度=浮重度 +10） 4. 支锚信息：支锚刚度（MN/m如何确定？ 答：有四种方法： 试验方法 用户根据经验输入 公式计算方法（见规程附录） 软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值，然

9、后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值，系统可自 动返回到计算条件中，再算；通过几次迭代计算，直到两个值接近即可，一般迭代23 次即可。 5. 护壁桩的桩径，配筋多少在合理范围，好像理正算出来钢筋配筋太多，桩钢筋多了不好布置，理正配筋 量一般比PKPM软件要多三分之一。 答：桩钢筋多了不好布置，用户在设计时可自行调整，更改界面等。 与pkpm对比配筋量时内力是否一致，如果一致的情况，用户可核查理正的配筋计算公式与PKPM是 否一致，两个软件分别做了哪些折减，如果条件一样的情况所算结果差别较大，可与理正市场部联系，提 供您的例题我们来核查软件计算的正确性。 一些基本概念 锚固力 : 通俗的说就是

10、把钢筋从混凝土中抽出需要的力，评价钢筋和混凝土的粘结程度； 预应力： 在结构承受外荷载之前， 预先对去在外荷载作用下的受拉区施加压应力， 以改善结构使用的性能的力； 此结构就称 之为预应力结构； 扭矩：使物体发生转动的力矩。 增量法和水平刚度系数，哪个可以系统解释清楚！ 还有弯距折减系数取值 0.85 ，有什么依据？压区拉区纵筋比值 K 取 0.5 ，以及受拉筋范围圆心角（度）取 110.0 ，依据何 在？ m 值可以按软件给的公式，初估一个值，在进行根据经验修正。 土压力调整系数一般情况下取 1.0 ，特殊土需要调整！哪些是特殊土，怎样调整不知道？知道者告诉大家！ 土钉荷载分项系数 1.25

11、 和土钉抗拉抗力分项系数 1.3 以及滑动分项系数 1.30 ，参考建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99 理正岩土 5.0 常见问题解答（基坑支护篇） 1 基坑因各边土质条件不同，基坑深度不同，则产生土压力不同，软件在整体计算中如何考虑？ 答：划分成不同计算单元即可。 2 5.2 版比 4.31 版计算结果有差异，为什么？ 答：造成这一现象的原因有以下五点： （ 1）4.3 版的验算过程中没有考虑土钉本身的抗拉强度，而 5.1 版中是考虑了。所以如果该工程正好是由这一条件为控制， 所算结果自然不同，如要对比两个版本的计算结果，应该把 5.1 版钢筋直径加到足够大； （2）4.3 版土条宽

12、度是软件内部设定的，不能交互，而这一设定值是0.5 ，所以如要对比两个版本的计算结果，应把 5.1 版 中土条宽度也设成 0.5 ； （ 3）4.3 版只用了全量法，所以如要对比两个版本的计算结果， 5.1 版中也应用全量法； （ 4）4.3 版没有考虑 “搜索最不利滑面是否考虑加筋 ”，所以如要对比两个版本的计算结果，在 5.1 版中该选项应该选否； （ 5） 由于新规范中调整了钢筋的抗拉强度，这也是原因之一。 3 基坑软件整体计算，单元分区中是否加锚杆，对计算结果有影响吗？ 答：没有影响。锚杆只在单元计算里起作用。如要在整体计算中起作用，要在建模时在锚杆的位置加弹性支撑。 4.在基坑支护设

13、计中，遇到主动区土体加固的情况，在计算中能否将主动区与被动区土体的C、值分开输入？ 答：根据C、值换算出被动土压力调整系数，在其他规范算法中输入此系数。 5 基坑软件排桩按建筑基坑支护技术规程计算时，地面超载何时对排桩计算不起作用？ 答：通常是当超载距坑边距离较大时，通常为距排桩 1 倍桩长以外的超载，由于应力的传递影响不到桩，所以对排桩内力 没有影响。 6 基坑软件中锚杆的刚度如何取？ 答：有四种方法： （ 1） 试验方法 （2）用户根据经验输入 （3）公式计算方法（见规程附录） （4）软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值，然后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值，系统可自动返回到计算 条

14、件中，再算；通过几次迭代计算，直到两个值接近即可，一般迭代23次即可。 7.基坑软件单元计算中，排桩中的冠梁水平侧向刚度如何取值？ 答：采用近似计算； 式中： K 冠梁刚度估算值（MN/m ）; a 桩、墙位置（m）; 般取L长度的一半（最不利位置）。 L 冠梁长度（m）;如有内支撑，取内支撑间距；如无内支撑，取该边基坑边长。 EI 冠梁截面刚度（MN.m2 ）;其中I表示截面对Z轴的惯性矩。 8 .单元计算中，内支撑的支锚刚度如何计算？ 答：水平刚度系数kT计算公式：（基坑支护技术规程） 式中： kT 支撑结构水平刚度系数； C与支撑松弛有关的系数，取0.81.0 ； E 支撑构件材料的弹性

15、模量（N/mm2 ）； A 支撑构件断面面积（m2 ）； L支撑构件的受压计算长度（m）; s支撑的水平间距（m）； sa计算宽度（m ）， 需要特别说明的是： （1）式中s在软件中交互，软件会自动用交互的支锚刚度除以交互的水平间距，所以在用公式计算支锚刚度时，不要除以 内撑的水平间距。 （2） 式中sa在排桩中用桩间距，在地下连续墙中用1。 理正深基坑V6.0关于地基土水平抗力比例系数m的计算 基坑底面位移估算值 d”是指基坑底面的水平位移。 该值影响m值的选择；对于有经验地区，可直接采用m值；对于无经验地区，m值采用规范建议公式计算。 一般采用水平位移为10mm计算，当水平位移大于 10m

16、m时，应进行适当的修正，不能严格按规范建议公式计算。 否则，计算的基坑底面处水平位移会增大，计算的m值会更小，导致水平位移更大，m值更小，结果不一定收敛。 使用时要特别注意，建议不要进行迭代计算。 理正深基坑V6.02如何避免局部配筋结果比均匀配筋结果偏大的问题 （1 ）局部均匀配筋结果偏大，是系统采用的配筋原则造成的，原则如下：M1、M2分别为基坑外侧、内侧弯矩； 系统首先取M1、0组合，按压拉纵筋比值 K配筋，配筋结果为 As1、As1 = KAs1 ;再取0、M2组合，同样按压拉 纵筋比值K配筋（没有考虑第一步配筋结果的影响），配筋结果为As2 = KAs2、As2 ;最后系统配筋结果：

17、外侧As = maxAs1、 As2，内侧 As = max As1、As2。 （2）由于5.0版增加了分段配筋，可以通过合理的分段配筋避免局部配筋结果偏大。 理正深基坑V6.0为什么当采用水土分算时输出的经典法土压力结果不同 当采用水土分算时，选择全量法时，系统延续4.31版经典法土压力计算原则，基坑两侧水压力不做抵消；选择增量法或基 坑工程手册法时，系统计算经典法土压力时，对基坑两侧水压力进行抵消，因此输岀的经典法土压力结果会有所不同，但 对内力结果几乎没有影响。详见深基坑6.0说明书1.1.2.3节。 深基坑整体计算与单元计算有何区别？ 两者的计算对象和计算方法不同 单元计算：以单桩或单位宽度的地下连续墙体为研究对象进行分析。常用方法有经典方法和 弹性方法。 整体计算：以整个基坑体或整个基坑支护结构为研究对象进行分析。一般都采用有限元方法 计算，很难手工简化计算。有限元的计算主要有两种模型：全有限元分析及支护结