YJK软件地下室外墙土压力计算解析
盈建科李高仰
土压力的属性主要与墙体的位移、土的性质和墙高等因素有关。根据墙体的位移方向
和大小的不同,将存在有三种不同极限状态的土压力,一般分为:静止土压力、主动土压
力与被动土压力。如图1图1所示。
[1]
土压力的概念如下:
1、当墙体建立在坚实的地基上,自身具有足够的刚度、强度和支撑力,墙体在土压力
作用下不会移动,作用在墙上的土压力是静止土压力。
2、当墙体在土压力作用下发生绕墙趾向离开土体方向转动时,即图1(b)中墙体顺时针
转动时,墙后的土体也随之变形,墙后的土压力就会逐渐减小。当墙后土体达到极限平衡
状态时,土压力就达到了主动土压力,称为土体的主动极限平衡状态。
3、当墙体在外力作用下逆时针方向转动时,墙背作用的土压力逐步增加,当即图1(c)
土体达到极限平衡状态时,对应的土压力即为被动土压力,称为土体的被动极限应力状
态。
(a)静止土压力;(b)主动土压力;(c)被动土压力
图1三种不同极限状态的土压力
建筑物地下室的外墙由于横墙与楼板的支撑作用,墙体变形很小,可以忽略,所以作
用于地下室外墙上的土压力可认为是静止土压力。作用在地下室外墙背面的静止土压力可
视为天然土层和水自重应力的水平分量,计算方法和力的分布示意图如图2图2所示。
YJK-A软件在前处理计算参数的地下室信息中给出了计算土压力和水压力的相关参数
详图3图3。工程师输入回填土容重、地坪标高关系及地下水位等参数后软件将自动计算
荷载并施加到地下室的外墙。软件也提供工程师按静止压力公式计算的面外荷载,在上部
结构建模的荷载布置中选择梁墙荷载的面外荷载自行施加荷载。本文主要介绍软件根据参
数自动计算水、土压力分算的计算原理。
图2计算和力分布示意图
图3计算参数地下室参数
图3图3中土压力、水压力计算的参数主要由回填土容重、室外地坪标高、地下水位
标高、室外地面附加荷载、回填土侧压力系数和默认水容重等。软件参数详细说明详表1
表1。
表1地下室参数含义说明
3
回填土容重地下室外墙土的容重默认18kN/m
室外地坪标高相对于地下一层顶板的标高值——距地下室顶板的高度
地下水位标高相对于地下一层顶板的标高值——距地下室顶板的高度
室外地面附加荷载室外地面的堆载或其他面荷载(恒载)
回填土侧压力系数静止土压力系数K0
3
默认水容重上部结构有参数输入,默认10kN/m
3
默认地下水位下土容重默认18kN/m
静止土压力系数K与土性、土的密实程度等因素有关,在一般情况下砂土K=
00
0.35~0.5,黏性土K=0.5~0.7,需根据回填土的性质输入参数合适的数值,在初步计算时
0
[2]
可采用表2表2所列的经验值。
表2静止土压力系数K0
软件根据输入的参数自动计