《表1 水平向基床系数kH的规范建议值》

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《应用于基坑围护结构变形计算的非线性土体弹簧模型及参数研究》

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目前，基坑围护结构的变形计算方法主要有[1]古典方法（如等值梁法、塑性铰法）、解析方法（如山肩邦男法）、把土体作为实体单元的二维或三维有限元法以及杆系有限元法。相比于其它方法，杆系有限元法有模型简单、荷载明确、所需计算参数少且便于利用工程经验等诸多优点[2]被广泛地应用于实际基坑工程设计中。在国内各类规范[3]中，杆系有限元法的被动区土体均被假设为线弹性弹簧——文克勒地基弹簧。实际上，几乎所有土工试验都发现，土体在应力变化时的应变发展表现出明显的非线性特征，弹性段非常短；对大多数基坑围护，在基坑底部附近，围护墙的位移都超出弹性范围。但是，土体的应力与变形关系的非线性特征在基坑工程变形分析中并没有得到反映。实际上，基坑规范推荐的用于计算的土体基床系数都属于等效弹簧，上海等地方规范[4]给出的建议值范围往往非常大（表1）。在计算时往往依据自己的经验选取基床系数值，导致不同工程师针对同一设计得到差异很大的计算结果。另外，由于假定弹簧为线性的，使得在围护墙底的小应变区土体的刚度被取得明显偏低，导致应用杆系有限元法经常算出在实际监测中没有出现的异常“踢脚”变形。因此，有必要在基坑的杆系计算模型中引入非线性土弹簧，以得到更接近现场监测结果的变形，使围护结构的受力计算和配筋更加合理。