3 中日基坑钢支撑体系设计方法对比
3. 1日本基坑钢支撑种类
根据日本的《环境基本法》、《资源有效利用促进法》，日本对建筑垃圾的主导方针是尽可能不从施工现场排出建筑垃圾。由于钢筋混凝土支撑最终需要凿除外运，形成建筑垃圾，而钢支撑为装配式结构体系，绿色环保，可重复利用，不产生建筑垃圾。因此，基坑钢支撑体系在日本得到广泛应用，是基坑支撑的主要结构形式。
日本的基坑钢支撑体系有以下几种： 水平支撑体系、拉锚体系、斜撑体系与拉杆体系。其基本结构形式如图7所示。其中，水平支撑体系由型钢腰梁、双向水平支撑梁、端部斜撑、角撑和立柱组成，如图8所示。
3. 2中日水平钢支撑体系设计方法对比
3. 2. 1设计依据对比
日本的水平钢支撑设计依据为《道路土工仮设构造物工指针》； 中国的基坑钢支撑设计依据为《基坑支护技术规程》JGJ120-2012和《钢结构设计规范》GB50017-2003.
3. 2. 2腰梁设计方法对比
日本将钢腰梁的计算模型简化为两端简支的压弯构件，以45°端部斜撑为例，其计算跨度为l1+l2（ 见图9） ,轴压力的计入跨度如图10所示； 中国将钢腰梁的计算模型简化为连续梁，构件也按压弯构件计算，但计算跨度为相邻支撑点的中心距。
3. 2. 3水平支撑设计方法对比
日本将水平支撑的计算模型简化为以支撑为支座的简支梁，按压弯构件计算。弯矩为支撑在自重以及竖向施工荷载作用下产生的，轴力为基坑侧壁传递的压力，水平支撑计入侧向压力的范围如图11所示。
中国也按压弯构件设计水平支撑，但模型简化规则如下：①有立柱时，宜按空间框架计算；②当竖向荷载较小时，可按连续梁计算，计算跨度可取相邻立柱的中心距。
日本的水平支撑绕强轴计算长度为相邻立柱间距，若无立柱，则为支撑全长； 中国的水平支撑绕强轴计算长度规则与日本相同。
日本的水平支撑绕弱轴的计算长度有以下几种情况：①支撑两端均为基坑侧壁或立柱，计算长度为l;②支撑一端为基坑侧壁或立柱，另一端为垂直相交的水平支撑，计算长度为1. 5l;③支撑两端均为垂直相交的水平支撑，计算长度为1. 5l.
中国的水平支撑绕弱轴的计算长度规则如下：①无水平支撑交汇，取支撑实际长度；②有水平支撑杆件交汇，取与支撑相交相邻水平支撑杆中心距；③水平支撑交汇点不在同一平面，取与支撑相交的相邻水平支撑杆件中心间距的1. 5倍。
日本的水平支撑温度荷载取值为1t/℃； 而中国的水平支撑温度荷载按经验取值，长度超过40m的支撑考虑10% ~ 20%的支撑内力变化。
3. 2. 4立柱设计方法对比
日本将立柱简化为轴压构件； 中国的模型简化方法如下：①当支撑体系按框架计算时，将立柱简化为偏心受压构件；②当支撑体系水平构件按连续梁计算时，将立柱简化为轴心受压构件。
日本的立柱计算长度如图12所示，中国的立柱计算长度规则如下：①底层立柱计算长度 至基坑底面的净高度与立柱直径或边长的5倍之和；②其他层立柱计算长度2层水平支撑间的中心距。
4 结语
与传统的钢筋混凝土基坑支撑相比，钢结构支撑具有绿色环保、可重复利用、能快速形成刚度等优点，并可通过与液压千斤顶配套使用对支撑施加并实时调整预压力。我国虽然对基坑钢结构支撑的研究与应用开始较早，然而由于政策导向、材料与人力资源成本的原因，钢结构支撑并未得到大规模推广应用。相反，基坑钢结构支撑在日本已发展为主要的基坑支撑形式。本文通过对比中国与日本的钢结构支撑体系设计方法，明确了两国设计方法的异同，为进一步研究与推进钢结构支撑体系在我国的应用提供了参考。
参考文献：
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