[发明专利]一种深基坑支撑梁爆破拆除顺序的确定方法

摘要

本发明涉及一种深基坑支撑梁爆破拆除顺序的确定方法。其技术方案是：对深基坑支撑梁分区，建立深基坑支撑梁有限元模型，将深基坑支撑梁所受压力平均值最大的区域确定为最后拆除的区域N_M。再确定深基坑支撑梁的正截面极限抗压承载力N_压和正截面极限抗拉承载力N_拉。然后根据深基坑支撑梁的最大位移U、深基坑支撑梁最大压力f_压和深基坑支撑梁中最大拉力值f_拉，排除符合条件的最先拆除的预拆除方案，以深基坑支撑梁的最大位移U最小为最先拆除的预拆除方案。类似地，得到第二、第三和第四拆除区域。最后确定各个区域的局部拆除顺序。本发明能满足实际承载需要、能保证施工人员和周边建构筑物的安全、符合爆破施工特点和操作性强。

主权项

1.一种确定深基坑支撑梁爆破拆除顺序的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：步骤1：分区1.1、根据深基坑支撑梁的形状，将深基坑支撑梁划分为5～6个区域；1.2、步骤1.1划分的每个区域的支撑梁条数均小于100根，若是，则对所划分的区域进行编号，若不是，则返回步骤1.1；1.3、采用ABAQUS有限元软件或采用ANSYS有限元软件建立深基坑支撑梁有限元模型，确定所有区域中深基坑支撑梁所受压力平均值最大的区域NM，所述区域NM排在爆破拆除顺序的最后，记为最后拆除的区域NM；步骤2：确定深基坑支撑梁的正截面极限抗压承载力N压和正截面极限抗拉承载力N拉2.1、深基坑支撑梁的正截面极限抗压承载力N压N压＝0.9ψ(fcA+fy′As′)     (1)式(1)中：ψ表示深基坑支撑梁的稳定系数，fc表示深基坑支撑梁的抗压强度设计值，N/mm2，fy’表示深基坑支撑梁中钢筋的抗压强度设计值，N/mm2，A表示深基坑支撑梁截面面积，mm2，当纵筋配筋率＞3％时，A用As’代替，As’表示深基坑支撑梁正截面全部受压纵筋的截面面积，mm2；2.2、深基坑支撑梁的正截面极限抗拉承载力N拉N拉＝Asfy    (2)式(2)中：As为深基坑支撑梁正截面全部受拉纵筋的截面面积，mm2，fy为深基坑支撑梁中钢筋的抗拉强度设计值，N/mm2；步骤3：确定最大位移载荷根据步骤1.3建立的深基坑支撑梁有限元模型，在10mm的位移荷载下，确定深基坑支撑梁的最大压力n压和深基坑支撑梁的最大拉力n拉；若深基坑支撑梁的最大压力n压小于深基坑支撑梁正截面极限抗压承载力N压和深基坑支撑梁的最大拉力n拉小于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉，则最大位移载荷为10mm；否则，每次以1mm的位移载荷递减，逐次确定位移载荷递减时的深基坑支撑梁的最大压力n'压和深基坑支撑梁的最大拉力n'拉，直至当深基坑支撑梁的最大压力n'压小于深基坑支撑梁正截面极限承载力N压和深基坑支撑梁的最大拉力n'拉小于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉时止，则该次对应的位移载荷值为最大位移载荷；步骤4：确定深基坑支撑梁的拆除顺序4.1确定预拆除的最先拆除区域N1根据步骤1.3建立的深基坑支撑梁有限元模型和步骤3确定的最大位移载荷，除最后拆除的区域NM外，将每个区域分别作为最先拆除的预拆除方案；先分别确定每个最先拆除的预拆除方案中的深基坑支撑梁的最大拉力f拉、深基坑支撑梁的最大压力f压和深基坑支撑梁的最大位移U；再排除掉符合下述条件之一的最先拆除的预拆除方案：深基坑支撑梁的最大位移U超过30mm，深基坑支撑梁最大压力f压大于深基坑支撑梁正截面极限承载力N压，深基坑支撑梁中最大拉力值f拉大于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉；然后在剩余的最先拆除的预拆除方案中，深基坑支撑梁的最大位移U最小为最先拆除的预拆除方案，最先拆除的预拆除方案所对应的区域记为最先拆除的区域N1；4.2、确定预拆除的第二拆除区域N2除最后拆除的区域NM和最先拆除的区域N1外，将其余区域分别作为第二拆除的预拆除方案，分别确定第二拆除的预拆除方案中的深基坑支撑梁的最大拉力f'拉、深基坑支撑梁的最大压力f'压和深基坑支撑梁的最大位移U’；再排除符合下述条件之一的第二拆除的预拆除方案：深基坑支撑梁的最大位移U’超过30mm，深基坑支撑梁中的最大压力f'压大于深基坑支撑梁正截面极限承载力N压，深基坑支撑梁中的最大拉力值f'拉大于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉；然后在剩余的第二拆除的预拆除方案中，深基坑支撑梁的最大位移U’最小的方案为第二拆除的预拆除方案，第二拆除的预拆除方案所对应的区域记为第二区域N2；4.3、以此类推，依次确定第三拆除区域N3和第四拆除区域N4；步骤5：确定局部拆除顺序5.1、确定最先拆除的子区域Q1在每一区域内，将所述区域内的深基坑支撑梁划分为2～4个子区域，将每个子区域分别作为最先拆除的子区域预拆除方案；先分别确定每个最先拆除的子区域预拆除方案中的深基坑支撑梁的最大拉力f”拉、最大压力f”压和最大位移U”；再排除符合下述条件之一的最先拆除的子区域预拆除方案：深基坑支撑梁的最大位移U”超过30mm，深基坑支撑梁中的最大压力f”压大于深基坑支撑梁正截面极限承载力N压，深基坑支撑梁最大拉力值f”拉大于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉；然后在剩余的最先拆除的子区域预拆除方案中，确定深基坑支撑梁的最大位移U”最小为最先拆除的子区域预拆除方案，最先拆除的子区域预拆除方案所对应的子区域记为最先拆除的子区域Q1；5.2、确定第二拆除的子区域Q2除最先拆除的子区域Q1外，将其余子区域分别作为第二拆除的子区域预拆除方案，分别确定第二拆除的子区域预拆除方案中的深基坑支撑梁的最大拉力f”’拉、最大压力f”’压和最大位移U”’；再排除符合下述条件之一的第二拆除的子区域预拆除方案：深基坑支撑梁的最大位移U”’超过30mm，深基坑支撑梁中的最大压力f”’压大于深基坑支撑梁正截面极限承载力N压，最大拉力值f”’拉大于深基坑支撑梁正截面极限抗拉承载力N拉的子区域预拆除方案；然后在剩余的第二拆除的子区域预拆除方案中，深基坑支撑梁的最大位移U”’最小为第二拆除的子区域预拆除方案，第二拆除的子区域预拆除方案所对应的子区域记为第二拆除的子区域Q2；以此类推，确定第三拆除子区域Q3和第四拆除子区域Q4。