PKPM基坑支护软件开发的主要原理依据

1、1lpkpm基坑支护软件的开发原理和依据(讲课重点，包括三维计算和规范计算两大部分，结合国家规范来讲)l和国内主要软件的比较l交流和讨论2 武贵中中国建筑科学研究院pkpm软件所34l在二维分析中，支护体系被人为地拆成水平面分析（内支撑）和竖直面分析（桩、墙），只能作到点上的位移协调；l基坑支护体系本质上是一空间结构，三维分析具备理论上的先进性，可实现真正的位移协调； l得到更符合实际的内力和位移计算结果，真正反映支护体系的空间效应；l构件计算更合理，可以节省工程造价。5l结构：桩、地下连续墙，钢筋砼或钢支撑梁，锚杆，钢或砼支撑立柱形成的空间体系。l荷载：土、水压力，地面附加荷载。l约束：被动

2、区土体。弹性支点法基本计算模型 计算简图6l土压力：粘性土由于透水性差，一般水土合算；而无粘性土由于透水性好，一般水土分算。合算与分算的差别演示见黑板。l附加荷载：无限宽度均布荷载按荷载大小*kai传递（可以理解为增加等效的土层 ）；有限宽度局部荷载按应力45度扩散方法处理，但与上海规范、浙江规范、福建规范有差别。l三种水压力：静止水压力，渗流水压力1、渗流水压力2(上海规范特有)，见黑板。qh 07l常用的有“m”法，“k”法，“c”法，本质上是假定被动区土体弹性约束的刚度曲线不同l l“m“法基床系数图 “k”法基床系数图 “c”法基床系数图l c=mh c=k c=c*sqrt(h)l图

3、中h为从开挖面算起的深度。8l采用弹性支点法，即m法；l三维计算核心模块已在pkpm的高层建筑结构计算中广泛运用并通过验证；l模拟支护结构实际施工过程的分步开挖和分步加撑和支撑拆除；l在下一步开挖中考虑上一步所加支点的已有变形，从而得到符合实际的支点力；l计算结果可靠合理，前后处理完全图形化。9l土压力模型 朗肯土压力 规程土压力(要知道两者的差别)l土抗力模型 m法 k法l土的特殊性质，如软土的流变性（长期作用时，结构会相应的变形，内力也相应发生改变）1011l前处理 划分节点和单元，计算单元上的荷载，归并截面的几何类型和材料类型，计算单元上的约束信息，形成pmsap数据文件；l计算 调用p

4、kpm成熟的三维计算模块pmsap； l后处理 形成各杆件的内力、位移图 桩、墙、钢砼构件的配筋计算等12lpkpm基坑支护软件是真三维分析，三维分析模块的正确性已经被多项结构工程的设计所验证，而国内其它主流软件的三维分析是拟三维，6个空间位移中只计算出了ux,uy, ，不能反映内支撑体系出平面外的稳定问题，如下图所示：z13lpkpm在图形平台和三维建模、显示方面有自己的特点，既直观形象，又全面方便，可以最大限度地节省用户在三维分析方面的投资。14151617第 1道内支撑弯矩剪力轴力位移图18第 2道内支撑弯矩剪力轴力位移图19第 3道内支撑弯矩剪力轴力位移图20排桩和三道支撑梁的配筋图2

5、12223地连墙最大内力、水平位移图24地连墙水平等效梁的内力、位移图25第 1道内支撑弯矩剪力轴力位移图26第 2道内支撑弯矩剪力轴力位移图27第 3道内支撑弯矩剪力轴力位移图28某槽段地下连续墙配筋图示例2930 武贵中中国建筑科学研究院pkpm软件所313233343536373839404142式中kpc为桩墙的刚度，ksa为内支撑和锚杆的刚度， f为作用在支护结构上的外荷载。u为待求的支护结构位移, u0为加支锚时，桩墙在支锚位置处的已有位移。43 4445464748l对沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面和矩形截面的排桩和地下连续墙，其正截面受弯承载力按现行国家标准混凝土结构设计规范的有关规定进行计算。 l非均匀配筋的圆形截面钢筋混凝土桩，按国家规程jgj120-99的有关规定进行计算，如图所示：49505