地层抗力系数K值计算方法

施密特算法：

Schmitt法建立在土体侧限压缩模量与结构刚度的关系之上，见文献“Revue Francaise

o

de Géotechnique n71 and 74”：

其中： EI - 结构刚度

Eoed - 侧限压缩模量

荷兰规范算法：

以下表格列出了在荷兰（在荷兰规范CUR 166中有描述）进行的试验中测量得的水平反力系数的值。表格中列出了割线模量的值，在软件中被直接转化为水平反力系数 - 参见非线性水平反力系数 。

依据Ménard（梅纳德）法计算水平反力系数

基于刚性板荷载作用下岩土材料的实验（旁压试验）测量结果，Ménard得到下列表达式：

其E

旁压模量，也可以用岩土材料的压缩模量代替

中： M

a以固支结构底端深度为依据的特征长度，根据Ménard假设，位 于坑底以下2/3桩墙嵌固深度处

α

岩土材料流变系数

依据Chadeisson（查德森）法计算水平反力系数

迭代法计算水平反力系数

软件可以根据岩土材料的变形特征通过自动迭代运算得到水平反力系数。该方法建立在如下假设之上，即随着土压力的改变，结构受力状态发生改变时，以变形模量 Edef [MPa]定义的弹性子空间的变形与结构的变形是一样的。

因此，迭代过程中需要找到 kh[MN/m3]的一个特定值，使得结构和邻近岩土材料的变形相一致。当对kh进行迭代分析时，不考虑结构的塑性变形。计算无支锚式桩墙第i段的水平反力系数的示意图清楚地显示了这一点，如下图：

由于σr –σ随深度不断变化，因此软件对结构的每一段都采用均布荷载 σol [MPa]。然后，再计算作用在整个第i段上的压力变化值（

[MPa*m]）。

这种变化是由从第1到第n段的土压力变化引起的（σol,1 - σol,n）。压力的总变化值Δσi会随结构强度mi*σor,i [MPa]减小。新的弹性刚度的值如下：

其E中： def

σol

弹性子空间变形模量

作用在结构某一段上的均布荷载

在结构第i段后的土压力的总变

化值

岩土材料内部的应力改变由 Boussinesque（布辛尼斯克）解确定。在接下来的迭代计算中直接插入新的k值将引起迭代的不稳定 - 因此结构接下来的分析阶段中引入的k值将由水平反力系数初值 kp和新值kn共同确定：

其k水平反力系数中： p 初值

k水平反力系数

n 新值

第 i 层的水平反力系数最大值将由下式确定：

其Ed第i层的变形中： ef,i 模量

当采用迭代法计算水平反力系数时，步骤如下： 计算影响值矩阵，从而可以得到岩土材料某一深度处作用在结构第i段上的土压力总变化值，该变化值由结构其他段的土压力变化引起。

首先为结构前土体假设一个近似的水平反力系数kh - 该值呈三角形分布，且结构底段kh=10 MN/m3。

对结构受力和变形进行分析。

计算kh的新值并确定下次迭代的新值。

检查迭代结果，弹出“迭代”对话框，等待用户选择继续迭代（“迭代”按钮）还是完成迭代（“完成”按钮）。如果填写了迭代次数n并点击“迭代”按钮，那么将重复n次步骤3和步骤4，然后再进入步骤 5。此时点击对话框中的“完成”按钮将终止迭代。

通过这种方法，迭代过程便可以由户控制 - 他需要判断迭代结果是否符合实际。