理正岩土软件各种参数的设置.docx
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理正岩土软件各种参数的设置
一、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。
取值与圬工种类有关，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。
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：
δ=0；
混凝土墙身时：
δ=〔0~1/2〕φ
一般情况、排水良好的石砌墙身：
δ=〔1/2~2/3〕φ
台阶形的石砌墙背、排水良好时：
δ=2/3φ
第二破裂面或假象墙背时：
δ=φ
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
基底类别
摩擦系数
基底类别
摩擦系数
粘性土
≤IL＜1〕
砾〔卵〕石类土
硬塑状态〔0≤IL＜0.5〕
软质岩石
半坚硬状态〔IL＜0〕
外表粗糙的硬质岩石
砂
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：
地基类别
浮力系数
地基类别
浮力系数
密实潮湿的粘土或亚粘土
均质而透水性小的岩石
含水饱和的的亚粘土或亚粘土
裂缝不严重的岩石
细砂、中砂及砾砂
裂缝严重的岩石
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《公路路基设计标准》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《公路路基设计标准》表-1。
圬工种类
受力情况
受压
受弯、剪、拉
石料
片石砌体、片石混凝土砌体
块石、粗料石、混凝土预制块、砖砌体
混凝土
8．“地基土摩擦系数”意义，如何取值？
地基土名称
摩擦系数
地基土名称
摩擦系数
地基土名称
摩擦系数
松散的干砂性土
干的粘性土
湿的砾石〔小卵石〕
湿润的砂性土
湿的粘性土
干而密实的淤泥
饱和的砂性土
干的砾石〔小卵石〕
湿润的淤泥
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．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《建筑基础标准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．挡墙计算中，容许应力法和极限状态法分别对应的参数和取法是什么？
答：
涉及参数：
砂浆强度等级、石料强度、材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数
容许应力法：
满足条件是“计算应力<=允许应力”。
其中允许压应力是根据砂浆强度等
级、石料强度查表得出的，用户不能干预。
查的是《公路路基手册》604页表3-3-21，由于该表石料强度只有25、30、40、50这4种，所以软件只有这4个选项。
极限状态法：
满足条件是一个方程
“
”-----〔《公路路基设计标准》38页公式-2〕，
其中需要材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数，材料抗压极限强度从新的砌体标准中可查到。
17．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标准TB10025-2001》第6页表-1取值
表-1石砌体容许应力〔MPa〕
应力种类
压应力
剪应力
砌体种类
片石砌体
块石砌体
粗料石砌体
平缝
错缝
水泥砂浆强度等级
M5
---
---
---
---
M10
M20
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。
也可参照《公路路基设计手册》第604页表3-3-21和3-3-22
1）圬工砌体的容许轴心承压应力
砌体种类
石料强度
〔Mpa〕
砂浆标号
10
5
片石砌石
50
40
30
25
块石砌石
50
40
30
25
2）圬工砌体的容许直接剪应力，拉应力及弯曲拉应力
应力种类
砌体
砂浆标号
10
5
通缝直剪
各种砌体
齿缝直剪
片石砌石
块石砌石
拉应力
片石砌石
块石砌石
齿缝弯曲拉应力
片石砌石
块石砌石
通缝弯曲拉应力
各种砌体
18．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标准TB10025-2001》第7页表-2取值
表-2混凝土的容许应力〔MPa〕
应力种类
砼强度等级
C30
C25
C20
C15
C10
弯曲拉应力
纯剪应力
19．锚桩式基础中“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度”什么意思？
如何取值？
答：
参见《铁路路基手册》P432-433，该参数用于计算单根锚桩抗拔力，
锚桩抗拔力=MIN{钢筋抗拉力，砂浆与锚孔壁之间的粘结力}
“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度[τ]”是计算“砂浆与锚孔壁之间的粘结力”的参数，
无试验资料时，可取极限抗剪强度值τ进行换算，公式为[τ]=τ/K，K为安全系数，一般采用2.5。
锚孔壁对砂浆极限抗剪强度表
岩层类别
极限抗剪强度值τ
风化砂页岩互层，炭质页岩、泥质页岩
细砂岩、粉砂质泥岩
薄层灰岩夹页岩
薄层灰岩夹石灰质、页岩、风化灰岩
20．能不能用衡重式挡墙模拟重力式挡墙？
答：
不能完全模拟，
由于衡重式挡墙的上墙或下墙高度不能完全为0，最小为，因此，同样条件，衡重式和重力式挡墙不能完全模拟。
21．加筋土挡墙“筋带抗拔力计算调节系数”和“筋带材料抗拉计算调节系数”在软件中如何应用？
答：
参见《公路路基设计标准》JTGD30-200446-47页，
1〕单个筋带结点的抗拔稳定性按公式
验算，其中
为“筋带抗拔力计算调节系数”，按下表取
荷载组合
Ⅰ、Ⅱ
Ⅲ
施工荷载
2〕筋带截面的抗拉强度验算应符合公式
规定，其中
为“筋带材料抗拉计算调节系数”，按下表取
材料类型
〔MPa〕
Q235扁钢带
240
Ⅰ级钢筋混凝土板带
240
钢塑复合带
试验断裂拉力
土工格栅
试验断裂拉力
聚丙烯土工带
试验断裂拉力
22．土柱换算问题〔排车问题〕
答：
土柱换算的公式h=ΣG∕Bl0γ
其中ΣG跟排车有关。
在路面宽度内可排的车数N的计算公式为：
N=〔L-（a-b）×2+c〕/（d+b×2+c）
式中L----路面宽度
a----车辆外侧车轮中线距路面边缘的距离，
公路Ⅰ、Ⅱ级取。
《公路桥涵设计通用标准》27页
城市A、B级取《城市桥梁设计荷载标准》13页图-3
b----车辆外侧车轮中线距车辆边缘的距离，
取。
《公路桥涵设计通用标准》25页图-2〔b〕
b
c----两车间距
取。
《公路桥涵设计通用标准》25页图-3
d----两轮中线距离
取。
《公路桥涵设计通用标准》25页图-3
《城市桥梁设计荷载标准》13页图-3
“作用于基础底的总竖向力”是如何算得的？
答：
当只有第一破裂角时：
作用于基础底的总竖向力=墙身重量+土压力的竖向分力
当出现第二破裂角时：
作用于基础底的总竖向力=墙身重量+墙背与第二破裂面之间土楔重+第二破裂面上土压力的竖向分力
24．悬臂和扶壁浸水挡墙，踵板上的土重取得是浮重度，但软件有自动考虑浮力作用，是都错误？
答：
软件没有错误，因为踵板上的水重软件在计算书中是独立输出的，在“地下水作用力”的Y分力部分。
二、理正岩土5.0常见问题解答〔边坡篇〕
1． 软件如何考虑水平地震荷载？
答：
软件是按照《公路工程抗震设计标准》JTJ004-89，P18第条规定计算的。
边坡、挡土墙、软基、抗滑桩软件均按此规定计算。
2． 在边坡稳定分析中，土体中的孔隙水压力有几种计算方法，他们的区别是什么？
答：
两种，分别为近似方法计算、渗流方法计算。
区别是：
前者认为孔隙水压力等于静水压力，是一种近似方法；
后者是精确计算孔隙水压力。
需要通过读入渗流软件计算结果才能实现。
3． 边坡软件中，如何考虑锚杆作用？
答：
软件要求输入锚杆抗拉力、锚杆总长、锚固段长度、锚固段周长、粘结强度等参数，当锚杆穿过圆弧滑动面时，则锚杆的有效作用力=min{锚杆抗拔力、锚杆抗拉力}锚杆抗拔力=圆弧滑动面外锚杆锚固段长度*锚固段周长*粘结强度锚杆抗拉力=锚杆抗拉力
4． 土工布或锚杆的抗拉力和水平间距的关系是什么？
答：
软件是先用交互的抗拉力除以水平间距，得出单位宽度的抗拉力，以单位宽度的抗拉力带入计算。
如果土工布时满铺的，水平间距要输入1，抗拉力输入单位宽度土工布的抗拉力。
5． 边坡软件出现滑动面总在坡的表皮时，怎样处理？
答：
此现象主要发生在边坡坡面部分为无粘性土的情况。
处理方法：
〔1〕适当输入较小的粘聚力，再计算；
〔2〕在建模时，把坡地表层加一个薄区域，模拟面层处理
〔3〕用“给定圆弧出入口范围搜索危险滑面”方法计算
三、理正岩土5.0常见问题解答〔软基篇〕
1． 如果处置措施是粒料桩或加固土桩以外的桩类型〔如碎石桩等〕，软件如何处理？
答：
软件定义的粒料桩是指有排水功能的桩，但凡有排水功能的桩，都可以用粒料桩模拟。
同样，软件定义的加固土桩是指没有排水功能的桩，该种桩不能加快固结，因此但凡没有排水功能的桩，都可以用加固土桩模拟。
2． 如何模拟围海造地时，在施工期有海水的情况？
答：
在地下水一项输入负值，该值在竣工的稳定计算不起作用。
3． “是否自动变换浸润线段高度正负”是何意义？
答：
基本参数表中“竣工后左、右侧水位”相对高、低关系变化时，采用“自动变换浸润线段高度正负”，可保证水位线的合理渐变关系。
防止水位重复录入的麻烦。
4． 软基中加竖向排水板前、后计算竣工时沉降，为何对附加应力有影响？
如何解决？
答：
关键在于参数二中的一项“计算时考虑地基沉降引起的增高”。
如果选择“考虑”，则认为在发生沉降后要补足原标高，这样加竖向排水板使固结加快，在竣工时为补足原标高所用填料多于不用排水板的情况，故附加应力有变化。
如果选择“不考虑”，则两者无变化。
5． 软基计算总是出现“最下面分层附加应力与自重应力之比远>15.000%”是什么原因？
答：
原因是地基土层厚度输入的不够。
6． 排水体当量直径折减系数”是何意义？
答：
“排水体当量直径”取公路软基标准35页，此折减系数直接乘在该直径上。
7． 如何在软基软件中导入勘察数据？
答：
首先在勘察软件中，完成数据录入，计算完成各种成果表及表格成果入库即可。
并将在工程勘察软件安装路径下该工程备份目录下的“其他”文件夹中会找到一个“计算接口”的文本文件。
在软基中辅助功能找到读入理正GICAD数据即可。
8． “是否转为总应力法”是何意义？
答：
对于非常软弱的土，与比较接近。
当固结度较小时，会出现＜。
这时，有效固结应力法计算出安全系数比总应力法计算出的安全系数更小，这种情况下可用这个选项转化成总应力法计算。
9． “粒料桩、加固土桩的桩土应力比”是何意义？
答：
反映桩和土分担上部力的比值的参数，一般取3~6，桩分担的越多，此值越大。
四、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+A、K＝Cy0.5+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？
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。
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；
θ------锚杆水平倾角。
5、能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数？
答：
可以间接计算，即反复调整交互的安全系数值，使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时，这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。
不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。
因为：
该模块是为了计算剩余下滑力的。
它的计算公式Ei=KWiSin（αi）+Ei-1ψi－WiCos（αi）tg（Φi）－cili
式中ψi=Cos（αi-1－αi）－Sin（αi-1－αi）tg（Φi）
由于式中Ei-1是镶套公式，因此不能简单地将式中的减项〔即抗滑力〕和加项〔即下滑力〕相除得到安全系数。
因此，要直接计算滑面的安全系数，可以应用理正边坡软件进行计算。
6、“永久荷载分项系数”在软件中什么地方能够交互？
答：
在抗滑桩模块和桩板式抗滑挡土墙模块中，“永久荷载分项系数”可以在选项目后弹出的“计算参数设置”的“荷载系数”中“主动土压力分项〔安全〕系数”交互，该值影响滑坡推力计算和库伦土压力计算的内力值。
在抗滑桩综合分析模块中，“永久荷载分项系数”可以在“其他”项目中“桩作用综合分项系数”交互。
软件是将作用在桩身上的荷载统一乘以该值。
7、滑坡推力计算中的“滑动稳定安全系数”和抗滑桩计算中的“主动土压力分项〔安全〕系数”，软件都用了，是不是会造成重复？
答：
这两个安全系数不是一回事，滑坡推力中的安全系数是滑动稳定计算的安全系数，将这个系数带入公式算得下滑力。
抗滑桩计算中的安全系数实际上是主动土压力作为荷载时的荷载分项系数，因此两个系数不同，软件都用没有问题。
8、重力式抗滑挡土墙“推力作用点距离墙顶的距离”如何确定？
答：
一般来说，作用点越高，算得越保守，具体可以由用户自己定，如果该结构比较重要，可以将作用点定在上墙的中点或上三分之一点上。
五、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。
假设要交互水位低于堤坝外侧的坡面线时，处理方法有以下两种：
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。
六、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，如要比照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，所以如要比照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，所以如要比照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”，所以如要比照两个版本的计算结果，在5.1版中该选项应该选否；
〔5〕 由于新标准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C、Φ值分开输入？
答：
根据C、Φ值换算出被动土压力调整系数，在其他标准算法中输入此系数。
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？
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。
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