本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，涉及一種鋼支撐的軸力加載方法。

背景技術(shù)：

目前在建筑施工中，大面積地下開挖都采用鋼筋混凝土作為坑中的水平支撐，但這種做法施工成本高，不能重復(fù)利用，特別是在施工完成后拆除工作量大，噪聲大、污染嚴(yán)重，不利于環(huán)保。而目前另一種方法就是用鋼支撐作為地下開挖后的水平支撐，它克服了混凝土水平支撐的缺點(diǎn)，具有可重復(fù)使用，利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)的大型基坑施工過程中，采雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，一般在每根鋼支撐的端部安裝液壓千斤頂并逐根施加預(yù)應(yīng)力，由此形成支撐體系。但對(duì)于雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)而言，這樣的施加預(yù)應(yīng)力方法不利于充分發(fā)揮支撐本身所具有的潛能，其表現(xiàn)在，由于是逐根施加預(yù)應(yīng)力，因此長(zhǎng)細(xì)比較大，支撐所能發(fā)揮的承載力也較低。

另一方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員往往忽視而申請(qǐng)人注意到的是：在對(duì)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，由于是逐根施加預(yù)應(yīng)力，后施加預(yù)應(yīng)力的鋼支撐由于壓縮變形進(jìn)而通過垂直向的支撐對(duì)已施加預(yù)應(yīng)力的鋼支撐產(chǎn)生附加彎矩的作用，從而進(jìn)一步增加已施加預(yù)應(yīng)力鋼支撐的應(yīng)力，從而導(dǎo)致其支撐體系遭到破壞。

如圖1所示，雙向鋼支撐的端部安裝有千斤頂，按照?qǐng)D1中所示的數(shù)字順序，對(duì)鋼支撐逐個(gè)施加預(yù)應(yīng)力，即先對(duì)1號(hào)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力，例如施加756噸的預(yù)應(yīng)力，然后再對(duì)2號(hào)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力，直至完成對(duì)12號(hào)鋼支撐的預(yù)應(yīng)力加載。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)1號(hào)鋼支撐進(jìn)行加載時(shí)，最大應(yīng)力值為-160.5MPa，而對(duì)12號(hào)鋼支撐進(jìn)行加載時(shí)，最大應(yīng)力值高達(dá)-391.8MPa。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因就是，鋼支撐受到軸向壓力后產(chǎn)生壓縮變形，這樣不可避免地對(duì)垂直方向的鋼支撐會(huì)產(chǎn)生附加彎矩，因而也產(chǎn)生了附加應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼支撐的軸力加載方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鋼支撐進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加載時(shí)，沒有從分利用到鋼支撐的承載力、采用逐根加載的方式導(dǎo)致鋼支撐的應(yīng)力值顯著增加的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋼支撐的軸力加載方法，應(yīng)用于基坑工程的鋼支撐結(jié)構(gòu)中，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的鋼支撐對(duì)所述基坑工程的圍護(hù)進(jìn)行支撐，軸力加載方法包括從所述鋼支撐的兩端同時(shí)對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。

優(yōu)選的，在每根所述鋼支撐的兩端與所述圍護(hù)之間各設(shè)置一個(gè)千斤頂，利用兩個(gè)所述千斤頂同時(shí)對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)為雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的多根鋼支撐，所述軸力加載方法包括：所有相互平行的鋼支撐的兩端的千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，將所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的所有鋼支撐兩端的千斤頂由同一控制中心同步控制，進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，從所述鋼支撐的中間部位向兩端進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，在所述鋼支撐的中間部位設(shè)置一個(gè)千斤頂，利用所述千斤頂對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。

優(yōu)選的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)為雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的多根鋼支撐，所述軸力加載方法包括：所有相互平行的鋼支撐的千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，將所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的所有鋼支撐的千斤頂由同一控制中心同步控制，進(jìn)行軸力加載。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鋼支撐的軸力加載方法，在對(duì)鋼支撐進(jìn)行軸力加載時(shí)，由于從鋼支撐的兩端同時(shí)對(duì)鋼支撐進(jìn)行加載，則其壓縮變形相較僅從鋼支撐一端進(jìn)行加載的情況減小了一半，即鋼支撐從兩端加載產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/(2EI)，而在一端布置千斤頂產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/(EI)，這樣就使得每個(gè)方向加載的軸力只對(duì)應(yīng)了一半長(zhǎng)度的鋼支撐，即變相減小了軸力加載過程中鋼支撐的長(zhǎng)細(xì)比，一方面充分利用了鋼支撐的承載能力，另一方面，由于一個(gè)方向加載的軸力只對(duì)應(yīng)一半長(zhǎng)度的鋼支撐，可以一定程度上減小對(duì)垂直方向的鋼支撐的附加彎矩，從而減小垂直方向的鋼支撐對(duì)后續(xù)加載的鋼支撐產(chǎn)生的附加應(yīng)力，降低施工難度，縮短施工周期。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)的軸力加載示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋼支撐的軸力加載方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的一種鋼支撐的軸力加載方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

如圖2所示，本發(fā)明提供了一種鋼支撐的軸力加載方法，應(yīng)用于基坑工程的鋼支撐結(jié)構(gòu)中，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的鋼支撐對(duì)所述基坑工程的圍護(hù)進(jìn)行支撐，在對(duì)鋼支撐進(jìn)行軸力加載時(shí)，從所述鋼支撐的兩端同時(shí)對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。通過采用上述技術(shù)方案，在對(duì)鋼支撐進(jìn)行軸力加載時(shí)，由于從鋼支撐的兩端同時(shí)對(duì)鋼支撐進(jìn)行加載，則其壓縮變形相較僅從鋼支撐一端進(jìn)行加載的情況減小了一半，即鋼支撐在兩端同時(shí)加載時(shí)產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/(2EI)，而僅從一端進(jìn)行加載產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/EI)。這樣，可以在一定程度上減小對(duì)與其垂直方向的鋼支撐的附加彎矩，從而減小垂直方向的鋼支撐對(duì)后續(xù)加載的鋼支撐產(chǎn)生的附加應(yīng)力，降低支撐應(yīng)力，縮短施工周期。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，在所述鋼支撐的兩端同時(shí)向所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。通過在兩端向鋼支撐的中間部位同時(shí)加載軸力，相對(duì)于僅在一端施加預(yù)應(yīng)力而言，可以使鋼支撐的壓縮變形減小一半，從而對(duì)垂直方向的鋼支撐的附加彎矩明顯變小。

作為上述方案的優(yōu)選，在每根所述鋼支撐的兩端與所述圍護(hù)之間各設(shè)置一個(gè)千斤頂，利用兩個(gè)所述千斤頂同時(shí)對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的是，在本案中不僅僅局限于采用千斤頂作為軸力加載工具，其他工具例如液壓油缸等均可以作為軸力加載的工具應(yīng)用到本發(fā)明中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種工具的選用同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

進(jìn)一步的，所述兩個(gè)千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。通過將兩個(gè)千斤頂連入同一控制中心，可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)兩端的千斤頂同步工作。

進(jìn)一步的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)為雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的多根鋼支撐，所述軸力加載方法包括：所有相互平行的鋼支撐的兩端的千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。同一方向上的鋼支撐的千斤頂同步加載，可以有效克服由于加載不同步導(dǎo)致的對(duì)后加載的鋼支撐產(chǎn)生額外的附加彎矩的缺陷。

優(yōu)選的，將所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的所有鋼支撐兩端的千斤頂由同一控制中心同步控制，進(jìn)行軸力加載。作為對(duì)上一個(gè)方案的改進(jìn)，可以將所有的鋼支撐的千斤頂都進(jìn)行同步加載，這樣將會(huì)使得鋼支撐之間產(chǎn)生的附加彎矩減小到最小。

在另一實(shí)施例中，從所述鋼支撐的中間部位向兩端進(jìn)行軸力加載。這種方法同樣可以使得鋼支撐的壓縮變形減小一半，從而對(duì)垂直方向的鋼支撐的附加彎矩明顯變小。

優(yōu)選的，在所述鋼支撐的中間部位設(shè)置一個(gè)千斤頂，利用所述千斤頂對(duì)所述鋼支撐進(jìn)行軸力加載。當(dāng)在中間部位設(shè)置千斤頂時(shí)，只需要一個(gè)千斤頂即可實(shí)現(xiàn)前一個(gè)實(shí)施例中在鋼支撐兩端采用兩個(gè)千斤頂進(jìn)行軸力加載的效果，可以有效的減少千斤頂?shù)臄?shù)量，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

進(jìn)一步的，所述鋼支撐結(jié)構(gòu)為雙向鋼支撐結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的多根鋼支撐，所述軸力加載方法包括：所有相互平行的鋼支撐的千斤頂由同一控制中心同步控制，同時(shí)進(jìn)行軸力加載。

進(jìn)一步的，將所述鋼支撐結(jié)構(gòu)的所有鋼支撐的千斤頂由同一控制中心同步控制，進(jìn)行軸力加載。例如，可以采用計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，將所有千斤頂接入同一個(gè)泵中，然后利用計(jì)算機(jī)同步控制，實(shí)現(xiàn)所有千斤頂?shù)耐阶鳂I(yè)。

本發(fā)明提供的鋼支撐的軸力加載方法，在對(duì)鋼支撐進(jìn)行軸力加載時(shí)，由于從鋼支撐的兩端同時(shí)對(duì)鋼支撐進(jìn)行加載，則其壓縮變形相較僅從鋼支撐一端進(jìn)行加載的情況減小了一半，即鋼支撐從兩端加載產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/(2EI)，而在一端布置千斤頂產(chǎn)生的軸向壓縮變形為ΔL＝NL/(EI)，這樣就使得每個(gè)方向加載的軸力只對(duì)應(yīng)了一半長(zhǎng)度的鋼支撐，即變相減小了軸力加載過程中鋼支撐的長(zhǎng)細(xì)比，一方面充分利用了鋼支撐的承載能力，另一方面，由于一個(gè)方向加載的軸力只對(duì)應(yīng)一半長(zhǎng)度的鋼支撐，可以一定程度上減小對(duì)垂直方向的鋼支撐的附加彎矩，從而減小垂直方向的鋼支撐對(duì)后續(xù)加載的鋼支撐產(chǎn)生的附加應(yīng)力，降低施工難度，縮短施工周期。

上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。