一种基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法与流程

技术特征：
1.一种基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，结构状态的控制条件的确定；所述控制条件包括基坑(1)中关键截面(4)的数量n和位置，以及所述关键截面(4)处围护结构(2)内力或应力的容许值和位移变形控制值；s2，建立影响矩阵a：a＝[a
1 a2…
a
j
…
a
l
]其中，a
j
为影响向量，j＝1,2，
…
，l，l为发生单位变化的施调向量的个数，m为受调向量的元素个数，l≤m；s3，钢支撑(3)轴力的计算；假设所述基坑(1)的所述钢支撑(3)中，n个所述关键截面(4)的状态向量为f
d
，期望向量为e，所述受调向量为d，则有d＝e-f
d
；当所述钢支撑(3)满足线性叠加时，根据ax0＝d得到所述施调向量x0，令x＝x0，进而通过所述施调向量x实现对所述钢支撑(3)轴力的控制；当所述钢支撑(3)为非线性结构时，采用迭代法计算所述施调向量x。2.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，步骤s2中所述影响矩阵a通过有限元软件提取。3.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，所述受调向量d为：d＝(d1,d2,
…
,d
m
)
t
其中，元素d1,d2,
…
,d
m
为所述钢支撑(3)轴力、所述关键截面(4)处的内力或位移。4.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，所述施调向量x为：x＝(x1,x2,
…
,x
l
)
t
其中，元素x1,x2,
…
,x
l
为所述钢支撑(3)轴力。5.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，所述影响向量a
j
为所述施调向量中第j个元素x
j
发生单位变化，引起所述受调向量d的变化向量：a
j
＝(a
1j
,a
2j
,
…
,a
mj
)
t
，由此得到所述影响矩阵a为：6.根据权利要求5所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，所述影响矩阵a中元素为内力和/或位移。7.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，步骤s3中所述迭代法，具体为：s31，根据所述钢支撑(3)的线性结构进行第一次计算，根据ax0＝d，求得所述施调向量x0；s32，将所述施调向量x0作用在所述钢支撑(3)上进行正装计算，求得所述施调向量x0作
用下的期望向量e0，从而计算出期望向量调整值
△
e＝e-e0；如果
△
e小于指定误差ε，则执行步骤s33，否则执行步骤s34；s33，令x＝x0，以x作为实际施调向量；s34，以步骤s32中形成的所述钢支撑(3)为基础，计算新的所述影响矩阵a，以所述期望向量调整值
△
e作为调值向量，由a
△
x＝
△
e求得
△
x；s35，令所述施调向量为x0
△
x，返回步骤s32。8.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，其特征在于，所述关键截面(4)的个数n＝4，分别为所述围护结构(2)顶部、所述钢支撑(3)标高处、所述基坑(1)底部和所述基坑(1)底部向下的固定标高处。

技术总结
本发明属于基坑施工技术领域，公开了一种基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法，首先对结构状态的控制条件进行确定，然后建立影响矩阵A，当基坑钢支撑满足线性叠加时，根据AX0＝D得到施调向量X0，令X＝X0，进而通过施调向量X实现对基坑钢支撑轴力的控制；当基坑钢支撑为非线性结构时，采用迭代法计算施调向量X。本发明通过提取各因素所产生的影响矩阵A进行推导计算，理论简单明晰，易于实现；通过考虑各钢支撑轴力和固定荷载对关键截面内力的影响，通过考虑基坑变形、围护结构内力、基坑内外水土压力和地面超载等对基坑钢支撑轴力的影响，获取相应的影响矩阵，考虑因素全面，能够快速准确地计算钢支撑轴力，易于技术人员操作。易于技术人员操作。易于技术人员操作。


技术研发人员：孙九春 吴圣伟 曹虹
受保护的技术使用者：腾达建设集团股份有限公司
技术研发日：2022.06.09
技术公布日：2022/8/19