理正材料抗力计算表格.docx
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理正材料抗力计算表格
理正材料抗力计算表格
篇一:
材料抗力刚度和材料抗力与支护形式和边界条件都有关系，在单元计算中，需要用户根据结构形式自己确定钢管所提供的抗力（材料抗力）的大小。
T=©EAfc
T=©EAfy
T—内撑的材料抗力
A—内撑的截面积
Fc—混凝土抗压强度设计值
Fy—钢材抗压强度设计值
①一与内撑长细比有关的调整系数实际上倾覆计算是由支撑内力与崁固深度两个条件决定的。
篇二:
钢筋混凝土抗力计算
钢筋混凝土抗力计算、配筋和构造要求等需要协调统一的几个问题
作者:
李进霞
、,、-
前言
1
钢筋混凝土扩展基础的设计方法具体对包括扩展基础在内的各类基础设计作出了具体的规定。
钢筋混凝土扩展基础的设计应包括下列内容，即:
1）按单向受剪承载力或（和）受冲切承载力计算，确定无腹筋扩展基础的验算截面有效高度h。
;根据环境类别选用与混凝土强度等级相应的混凝土保护层厚度。
由此确定截面高度h;
2）按正截面受弯承载力计算，确定独立基础底部、丫轴两个方向的纵向受力钢筋的截面面积A。
、A?
或条形基础的配筋;
3）对扩展基础提出几何尺寸、材料和配筋等的构造要求。
上述两本规范对扩展基础设计内容的异同点大致是:
1）受冲切承载力计算。
无论是基底反力（作用效应）设计值和受冲切承载力（抗
力）设计值的取值，两本规范协调一88IndustrialConstructionVo1（35，
No（2，2005致;在底板反力由柱根的弯矩设计值|】If和轴压力设计值（?
产生的条件下，均将受冲切计算简化为类似于单向受剪承载力的计算方法。
2）单向受剪承载力计算。
“规范GB50010”对无腹筋的一般（均布荷载为主）板
类受弯构件的受剪承载力抗力设计值公式是新增的内容，“规范GB50007”同样
采纳;但在剪力（作用效应）设计值的取值上，前者取板跨内的最大剪力设计值或支
2
座边缘处的剪力设计值，后者取离支座（或柱）边缘h处的剪力设计值。
3）构造配筋要求。
“规范GB50010”从一般的构造规定，提出了纵向受力钢筋的最小配筋率以及钢筋间距、直径等要求;而“规范GB50007”仅提出钢筋间距、直径等要求。
4）耐久性要求。
“规范GB50010”根据设计使用年限的规定，在不同环境类别
下对混凝土等结构材料的耐久性提出了基本要求，特别是规定了不同的设计使用年限和环境条件下应采用不同的最低混凝土强度等级;“规范GB50007”在未指
出上述条件下，规
定了最低混凝土强度等级。
由上可知，将上述两本规范协调一致是十分必要的，为此，写出此文供专家评说。
1概念分析
1（1受剪破坏机理与受剪承载力
钢筋混凝土结构构件的受剪破坏机理可能是混凝土结构中认识最不清楚的问题之一。
尽管研究者从构件截面或有限元等多种分析方法，并采用各种适宜的本构模型，用于分析各自的试验对象可获得较满意的结果。
但是，用上述方法去校核已发表的众多试验结果，总是存在不完全符合的情况，这里所指的“不符合”主要反映在受剪破坏的试验值与分析方法的计算值不相吻合。
3
各类分析方法所反映的计算参数只能抓主流的，不能面面俱到，因此不完全符合是可以理解的;同样，由于试验方法、试验材料、试验计量、破坏标志等存在的随机性和系统性误差，导致试验结果的不完全真实也是造成两者不符合的原因，这从试验统计图示中试验数据的离散程度之大可以看出。
配置箍筋或（和）弯起钢筋的钢筋混凝土构件受剪的破坏机理，从工程的宏观概念出发，把它们视作是桁架与拱的组合传力模型，从而为实用的受剪承载力公式由混凝土项抗力与箍筋或（和）弯起钢筋项抗力的线性相加或复合相加组成奠定了基础。
但是，对无腹筋的钢筋混凝土构件受剪的破坏机理，能否采用上述组合模型就有疑问，因为它不存在作为受拉腹杆的箍筋、弯起钢筋，尽管有些学者尚在为完善这类模型进行不断的探索。
无腹筋受弯构件的受剪破坏常呈斜拉型破坏，斜裂缝一旦出现，即很快形成临界斜裂缝，并迅速伸展至受压边缘，使构件斜拉为两部分而破坏，它属于脆性破坏。
破坏的位置不一定与最大剪力的位置同步。
鉴于无腹筋受弯构件破坏的特殊性，在未得到满意的破坏模型之前，研究者与工程界着眼于通过试验的统计结果来建立设计用的实用公式或者把它视作经验公式，它借助试验对象所提供的主要参数作为构成经验公式的基础，例如，对分布荷载作用下无腹筋的钢筋混凝土受弯构件，其受剪承载力试验值主要
取决于:
=F（，P:
，lo，h，A，h0?
）
（1）
式中、lD:
——混凝土抗拉强度（或经换算的）实测值、纵向受拉钢筋实际配筋率;
f。
，『l——构件的跨高比;
A——截面面积;
『l。
——截面有效高度。
由于受剪承载力试验值的确定取决于施加在构件上的均布破坏荷载值及由其产生在某一“指定截面”处相应的破坏剪力值，即=。
均布破坏荷载值的确定涉及构件达到受剪承载力时的破坏标志，照理说，达到该破坏标志的截面（通常是倾
斜且倾角是不确定的截面）就应是上述的“指定截面”，一个指定的斜截面上具有可选择的几个破坏剪力值，该取其中的较大值、中间值还是较小值?
其次，受弯构件的类型很多，有简支、连续或悬臂等类构件，它们的破坏截面位置将取决于构件的类型、内力（弯矩、剪力）的变化规律、配筋特征等参数。
鉴于上述情况，研究者通常将均布破坏荷载作用下的支座反力作为构件的受剪承载力试验值，时，不再顾及破坏的“指定截面”位置。
取用上述试验值的好处是:
它所对应的构件最大剪力值即是支座反力。
我国的研究者在分析国内外试验结果时，均是按此原则进行试验数据分析的;我国历年来各次修订的<混凝土结构设计规范也是按此原则规定
5
剪力设计值的取值的。
应当指出，实现均布加载宜采用水压或气压法，对线性构件难于采用;通常的做法是采用多点集中加载来代替。
根据受剪承载力的试验数据按式
（1）回归所得的具体公式代表了试验的平均水平。
为了结构安全性的考虑，规范提供设计用的公式，其取值要比上述回归公式低得多，通常说所取的是试验结果的偏下值，它具有足够的保证率，以满足设计可靠指标的要求。
取值降低了的受剪承载力设计值，通
常是通过对材料强度取用设计值、几何参数取用名义值以及经验公式中系数的调整
来实现的。
这些都可在现行规范中的相关公式中见到。
于是，对分布荷载作用下无腹筋的钢筋混凝土受弯构件的一般设计表达式可写为:
式中——受弯构件跨度内的或指定截面的最大剪力设计值;
——该跨受弯构件的受剪承载力设计值;
——混凝土抗拉强度设计值。
通常，式
（1）与式（3）间的差别，除了后者采用材料强度设计值之外，公式中的常数项和系数也因上面提及的可靠度要求而会不同，不过表达形式基本保持一致。
当然，也有主张取离开支座距离c处的剪力设计值（。
作为所谓的最大剪力设计值，以及与其相应的受剪承载力设计值，它们的确定仍然离不开上述的试验结果及可靠度的考
6
虑，因此，在式
（2）基础上给出这种情况的一般设计表达式:
对分布荷载作用下的受弯构件，上述两种剪力设计值之间的关系为:
式中，为折减系数，:
G（clf。
），对简支或两端为固端的受弯构件，可取=1—2clf。
。
当采用式（4）的表达式而又要满足与式
（2）的可靠度要求等效，势必就要求受剪承载力设计值也应保持下列关系:
由式
（2）,式（6）的关系可得出下列结论:
在分布荷载作用下的无腹筋受弯构件，其受剪承载力设计表达式在选择不同位置的剪力设计值作为最大剪力设计值时，应相应地选择与其配套的受剪承载力设计值。
顺便指出，从逻辑上讲上述结论也可用于分布荷载作用下的有腹筋受弯构件。
1（2邻近支座区段可变荷裁的直接传递
在邻近支座区段范围内有分布荷载或集中荷载作用在受弯构件顶部时，荷载按照扩散角将直接以受压方式传递到支座内，它与刚性基础（如无筋扩展基础）的传力机制类同；在混凝土结构设计理论中把它称为“不连续区”或“D区”。
对无腹筋受弯构件的设计，我们关心的是如何在已知式（3）中的有关设计参数后，再由式
（2）来确定其截面尺寸或h，这时可不必去细究该支座区段的具体受力状况。
但是，对有腹筋受弯构件的设计，则涉及到在该区段内如何配置腹筋的问题。
国外有些规范中，对布荷载作用下的钢筋混凝土受弯构件，
7
通常采用类似式⑷的方案，如，美国“规范ACI318'和欧洲规范EC2中，均取用c=h处的剪力设计值作为最大设计值。
此外，“规范ACI318”对预应力混凝
土构件取c=ho,2，对深梁取c=0（15Z（Z为净跨）等;c的不同取值，似乎不是纯机理性而是基于安
全性的一种处理手法。
对应于离支座距离c的构件截面，均称为临界截面。
按
临界截面进行计算所需的箍筋用量，将可延伸配至支座处。
因为在分布荷载作用下
有腹筋受弯构件的受剪破坏位置不一定会在支座附近，没有必要在构件c的长度区
段（D区）内按支座边的最大剪力设计值来计算并配置过多的箍筋用量；在“规范GB
50010”第7（5（2条要求取支座边缘处截面的剪力设计值。
显然是偏于安全的规定。
1（3冲切破坏机理与受冲切承载力
有些学者和规范把钢筋混凝土板的冲切破坏视作双向受剪破坏，提出了不同的分析模型，它也同属于认识不太清楚的问题。
从试验的角度讲，施加冲切荷载的位置近旁，常常是冲切破坏的位置;除非荷载位置附近钢筋混凝土板得到极大的加强，这时，破坏位置才会转移到近旁较薄弱的部位产生冲切破坏，总之，冲切破坏的位置基本是可确定的。
各国规范对受冲切承载力的估计仍依据试验数据并考虑可靠度要求来建立设计用的实用公式。
对无腹筋的钢筋混凝土结构构件受冲切承载力的一般设计表达式可写为:
式中，，为集中力（冲切力）设计值;R为受冲切承载力设计值，为最不利冲切破坏锥体的平均周长;ID:
为两个方向配置钢筋的平均配筋率或等效配筋率，取~,P（P。
关于周长至少有两种说法:
一种如上面对所述的定义，“规范GB50010”和“规范ACI318”属于此类取值，相应于此u处板的垂直截面称为临界截面;另一种称为临界周长，它是指冲切破坏锥体上（沿有效高度位置）最大的周长，欧洲规范Ec2就是这样定义的。
事实上，临界周长与冲切破坏锥体的形状有关。
通常的冲切破坏锥体呈喇叭状，而并非为一个截头锥体，因此在选取周长时，各国规范是不同的，例如:
美国“规范ACI318”和我国规范均取45。
截头锥体，欧洲“规范EC2”则取33（7。
截头锥体；在板的有效高度为ho的条件下，前者的水平投影长度为h0,而后者的水平投影长度为1（5h。
。
总之，不管哪种周长取值，最终要反映在R。
。
的
取值是否符合试验规律和可靠度要求上0因此，不妨把周长的取值视作一种处理手法0
集中力（冲切力）设计值的取值是有讲究的，特别在楼板与基础中，应有所区别0
篇三:
理正参数常见问题
理正岩土5.0常见问题解答（挡墙篇）
1（“圬工之间摩擦系数”意义，如何取值,
答:
用于挡墙截面验算，反应圬工间的摩阻力大小0取值
9
与圬工种类有关，一般采用0.4（主要组合）~0.5
（附加组合），该值取自《公路设计手册》第603页0
2（“地基土的粘聚力”意义，如何取值,
答:
整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力，由地勘报告得到。
3（“墙背与墙后填土摩擦角”意义，如何取值,答:
用于土压力计算。
影响土压力大小及作用方向。
取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定，无
试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》591页，具体内容如下:
墙背光滑、排水不良时：
S=0;
混凝土墙身时：
S=（0~1/2）©
一般情况、排水良好的石砌墙身：
S=（1/2~2/3）©
台阶形的石砌墙背、排水良好时：
S=2/3©
第二破裂面或假象墙背时：
S=©
4（“墙底摩擦系数”意义，如何取值,答：
用于滑移稳定验算。
无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》，592页表3-3-2
5（“地基浮力系数”如何取值,答：
该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格，其他行业可直接取
1.0，具体《公路路基手册》
定义表格如下：
10
6（“地基土的内摩擦角”意义，如何取值,
答：
用于防滑凸榫前的被动土压力计算，影响滑移稳定验算;从勘察报告中取得。
7（“圬工材料抗力分项系数”意义，如何取值,
答:
按《公路路基设计规范》JTGD30-2004,采用极限状态法验算挡墙构件正
截面强度和稳定时用材料抗
力分项系数，取值参见《公路路基设计规范》表5.4.4-1。
8（地基土摩擦系数”意义，如何取值,
答：
用于倾斜基底时土的抗滑移计算。
参见《公路路基手册》P593表3-3-3。
见下表。
9（挡土墙的地面横坡角度应怎么取,
答：
取不产生土压力的硬土地面。
当挡土墙后有岩石时，地面横坡角度通常为岩石的坡度，一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力，也可根据经验来给。
如挡土墙后为土，地面横坡角度一般根据经验来给，
如无经验，可给0（土压力最大）。
10（浸水挡墙的土压力与非浸水挡墙有何区别,
答：
浸水挡墙验算时，水压力的影响主要表现在两个方面：
首先，用库伦理论计算土压力时破坏楔体要考虑水压力的作用。
计算破坏楔体时，有水的情况和无水的情况时计算原理是一样的，只是浸水部分土体采
用浮重度。
11
11（挡土墙软件（悬臂式）计算得到的内力（弯矩）是设计值还是标准值,
答：
弯矩结果是标准值。
在进行配筋计算时，弯矩自动乘荷载分项系数得到设计值。
12（挡土墙后有多层土时，软件提供的方法如何计算土压力,应注意什么,答：
假定土层平行，未出现第二破裂面的情况下，分别求出每一层的土压力及其作用点高度，最后求其合力及作用点高度，由于计算理论上的限制，须注意多层土计算要求各个土层的土性基本接近，否则计算误差将增大。
当出现第二破裂面时，软件采用按土层厚度加权平均的方式计算破裂角和土压力。
也就是将土
层的各种参数按厚度加权平均，然后再按匀质土计算主动土压力。
13（“挡墙分段长度”是何意义,
答：
用于车辆荷载换算。
车辆荷载换算公式，其中“挡土墙的计算长度L”由挡
墙分段长度计算得到;
分段长度取值，为施工缝之间的长度。
14（在《建筑基础规范2002》P42中规定，挡墙随高度变化，土压力要乘一个调整系数，软件如何实现,答：
由于单层土的土压力调整系数是内设的，因此只能用多层土来输入。
选多层土，在土层中只输入一层
12
土，将土层厚度输成该层土的实际厚度，并输入土压力调整系数即可。
15（挡土墙软件中对墙身有外力的情况如何考虑,
答：
可考虑作用在挡土墙上的集中荷载，作用点的位置坐标x,y的原点为墙的左上角点，作用角度取值范
围为0~360度，顺时针方向为正方向，注意外力必须作用在墙体上
16（墙身砌体容许压应力、容许剪应力、容许拉应力、容许弯曲拉应力如何取值,
答：
这些值可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第6页表
3.1.3-1取值
表3.1.3-1石砌体容许应力（MPa）
注：
1（表列水泥砂浆强度等级之间的石砌体的容许应力可用内插法确定。
2（石砌体的容许弯曲拉应力值，可用剪应力值
3（容许拉应力，建议用户取0.6倍的容许弯曲拉应力值。
17（混凝土的容许拉应力和容许剪应力如何取值,
答：
可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第7页表3.132取
表3.1.3-2混凝土的容许应力（MPa）
18（“锚孔壁对砂浆的容许剪应力”如何取值,答:
容许剪应力=极限剪应力/K
13
K安全系数，可采用2.5
“极限剪应力”可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》表627
取值
表6.2.7锚孔壁对砂浆的极限剪应力（MPa）理正岩土5.0常见问题解答（渗流篇）
1（渗流软件中利用有限元法进行稳定流计算，为什么会出现不同截面计算的流量不同,流量截面一般
设在哪,
答:
本系统采用非饱和土理论计算渗流，因此在浸润线以上的土体中仍有流量发生，故不同截面计算的
流量不同。
一般设在偏近上游水位处。
2（渗流软件中下游水位低于0水位如何交互,默认例题中为何不能显示,答:
因为只有水位线与坡面线相交时，水位线才能显示出来。
若要交互水位低于堤坝外侧的坡面线时，处理方法有下列两种:
1）不绘出水位符号，只要交互边界条件正确就可;
2）将背水坡的坡面线向下多交互几段，使得坡面线可以与水位线相交即可。
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
14
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
15
支撑。
4（在基坑支护设计中，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C①值分
开输入,
答:
根据C、①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2~3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,
16
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）;一般取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0.8,1.0;
E——支撑构件材料的弹性模量（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
17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。
理正岩土5.0常见问题解答（抗滑桩篇）
1（初始弹性系数A、A1的含义和算法
答：
计算土反力时，需要确定弹性抗力系数K=my+AK,CyO.5+A、K=K+A分别对
应m法、C法、K
法），其中A表示嵌固面处（y,0）弹性抗力系数，取法如下：
A=h?
m1
A1=h1?
m1
h---桩前上部覆土厚度
h1---桩后上部覆土厚度
m1上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，
如无经验，可用《建筑基坑支
护技术规程》中的公式计算:
2（动水压力在什么情况下考虑,
答:
在渗流场范围内的滑体，要考虑动水压力，计算参见抗滑桩帮助公式5.1-
9、5.1-11
3（抗滑桩计算内力时，滑坡推力，库伦土压力是否已经考虑安全系数,
答:
内力计算时，滑坡推力，库伦土压力已乘分项（安全）系数。
18
4（锚索水平刚度算法
答:
锚杆水平刚度系数应按试验得到，当无试验资料时，
5.0版可用软件自动计算，4.5以前版本可按下式
计算:
式中A锚杆的截面面积;
ES杆体弹性模量;
EC锚固体组合弹性模量;
AC锚固体截面面积;
Lf锚杆自由段长度;
La锚杆锚固段长度;
9------锚杆水平倾角。
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