一、管廊裝配式支架的計(jì)算簡圖
梯形金屬支架一般是由棚梁和棚柱組成。棚梁和棚柱的連接 方式有多種多樣,從力學(xué)計(jì)算角度上考慮可分為鉸接(搭接或鉸 鏈連接)、固定連接(螺栓連接)和介于鉸接和固定連接的彈性連接。
棚柱底端一般都有一小部分插入底板,約束了擁柱的內(nèi)移,因此棚柱底端可以彈性約束或連桿約束表示。
棚梁與棚柱是鉸鏈約束時(shí)的梯形金屬支架,整個(gè)支架表面上看是一個(gè)可變機(jī)構(gòu),實(shí)際上支架的變形是受到圍巖的約束的,因此仍然可視為靜定結(jié)構(gòu)。為表示這一特征,在較鏈處增加一個(gè)橫向連桿,圖2-13是梯形金屬 支架的計(jì)算簡圖。
二、管廊裝配式支架梁柱為鉸結(jié)情況的計(jì)算
梁柱為鉸結(jié)的情況是梯形金屬支架常見的情況,在荷載作用下,為一靜定結(jié)構(gòu)。每一構(gòu)件(棚梁或棚梁)均為受軸力和分布荷載作用的簡支梁。
三、梁柱為剛性連接情況的計(jì)算
棚梁與棚柱為剛性連接,形成一剛架形式,在垂直荷載的作 用下,棚梁產(chǎn)生變形,同時(shí)棚柱也產(chǎn)生變形,如圖2-14所示。 棚柱的變形使圍巖對棚柱產(chǎn)生彈性抗力,這一點(diǎn)與拱形支架情況 一樣,其計(jì)算方法將在下一節(jié)介紹。
第四節(jié)拱形管廊裝配式支架的計(jì)算
管廊金屬支架中,拱形支架是常見的支架形式,包括有直腿拱形、曲腿拱形、馬蹄形等。拱形金屬支架一般由拱梁和腿柱 (有時(shí)加反底拱梁)組成,拱梁和腿柱一般為剛性連接。同時(shí)拱 梁與腿柱又都是通過背板密貼于圍巖,一方面在圍巖壓力作用下 產(chǎn)生變形,另一方面圍巖又約束支架的變形而產(chǎn)生了彈性抗力, 因此在支架的力學(xué)計(jì)箅中應(yīng)與圍巖的受力和變形一同考慮,這也是地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算與一般結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要區(qū)別。
在地下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)箅中,力法是發(fā)展早的計(jì)算方法。60 年代以前就有假定抗力法、局部變形地基梁法、共同變形地基梁法等經(jīng)典的計(jì)算方法。以后隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,在地下結(jié)構(gòu)計(jì)算中出現(xiàn)了矩陣分析法、有限元法等。下面簡單介紹幾種實(shí)用的計(jì) 算方法,運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和分析將在第五章討論。