土压作用下面层弯矩和挠度计算方法研究

摘要

面层是基坑支护系统中重要的组成部分,为了对面层进行合理设计,利用薄板小挠度弯曲理论建立了面层的薄板受力模型,对喷射混凝土基坑支护型式的面层进行了受力分析。为简化计算,假设混凝土面层为弹性体,将面层简化为作用在基坑边坡上的四边简支矩形薄板,推导了主动土压力作用下面层挠度和弯矩的一般表达式,并用有限差分软件FLAC^(3D)模拟了某基坑开挖后面层的弯矩和挠度情况。结果表明:挠度和弯矩的理论计算值与数值模拟值吻合度较好,其中最大挠度和最大弯矩的计算值与模拟值之间的误差分别为6%和13%,模拟得到的挠度和弯矩云图与公式计算得到的分布规律一致,均是从中心向四周逐渐减小,验证了该方法的有效性。推导的公式可为面层的设计提供参考。