某深基坑工程钢结构支护体系计算分析

于明鑫 杨楠

摘 要：本文根据实际深基坑工程，分析钢结构内支撑的计算方法，合理布置钢支撑，为类似工程提供设计计算依据。

关键词：深基坑；钢结构内支撑；支护体系

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.103

0 引言

钢结构内支撑作为近年来发展起来的一种新型支撑形式。本研究结合工程实例，具体分析在钢结构内支撑体系的计算方法及其优化。

1 工程概况

本工程位于市区建筑物密集处，场地原有地面局部基坑已被开挖，地形变化较大，地貌单元属河流冲积阶地。拟建建筑物设2～3层地下室，基础埋深约18m。勘察期间场地地下初见水位埋深2.90～16.30m，稳定水位埋深为2.60-16.00m。场地距地铁较近，地下水有直接的水力联系。場地东、西、北侧紧邻街道，不具备放坡条件，结合设计对支护结构的要求及支护结构的受力特点，基坑采用钢结构内支撑的支护结构形式。建筑基坑平面图如图1所示。

2 计算方法

本研究主要采用以下计算公式进行土压力的计算，计算参数根据表1内容。

工程案例中主动土压力合力标准值可按下式计算：

对柔性结构的多层锚杆挡墙，按库仑或朗肯方法的三角形分布与实际情况出入较大，在保持不变的条件下进行调整。

当墙背直立光滑、土体表面水平时，主动土压力标准值按下式计算：

静止岩石压力强度标准值按下式计算：

静止岩石压力系数K0按照下式计算：

3 钢支撑结构计算

如图2所示为钢结构支撑计算模型。其中水平支撑设计，需先计算得出的嵌固端的弯矩内力，再根据相关规范进行设计。根据挡板与立柱构造的不同，挡板可简化为支撑在立柱上的水平连续板、简支板或双铰拱板。设计荷载取板所处位置的岩土压力值，计算方法根据文中所述。各层钢支撑之间应设置连续梁，在顶部应设置压顶梁，以增强支挡结构体系的整体刚度。连梁的间距以2m到4m为宜，断面尺寸和配筋均按构造确定。

4 钢结构内支撑体系布置要求

通过对实际工程进行设计与计算中，同样要注意以下问题：

（1）钢支撑横向连杆能够减小构件平面内计算长度，降低钢支撑平面内破坏的几率，有利于减小钢支撑的截面面积。

（2）纵向连杆钢支撑连接相邻立杆，有利于防止立杆钢支撑失稳破坏及立杆钢支撑的受弯破坏。

参考文献：

[1]范玲，丁永刚，马伟才.深基坑钢连杆内支撑体系受力分析[J].河南科学，2012，30（05）：626-629.

[2]孙劲超.深基坑钢支撑支护结构CAD辅助设计系统的研究[D].重庆大学，2007.

作者简介：于明鑫（1987-），男，满族，辽宁本溪人，硕士，讲师，研究方向：钢结构设计、纤维混凝土。