5 结构计算5 1 一般规定5、1.1.5 1、2.由于船厂地坪在荷载类型，受力性能 构造处理,使用要求 控制指标等方面的特殊性 船厂地坪的计算有别于建筑工程和道路工程，需体现船厂地坪的特点 本标准编制过程中,编制组参阅了国内外相关规范，在广泛的调研和相关试验的基础上、进行了理论研究,形成了本标准的计算方法,素混凝土与钢筋混凝土地坪由于整体性能好。结构层扩散能力强,荷载作用下地坪抵抗变形能力较强、考虑到船厂地坪荷载较大、作用时间较长。沉降较大等特点 对于素混凝土与钢筋混凝土地坪的面层应力计算，本标准推荐文克尔地基上的多层板模型.确定地基刚度时考虑长期沉降的影响 计算方法上建议采用有限元分析方法.对于联锁块地坪面层竖向变形、本标准建议采用有限元分析方法或弹性层状体系理论进行计算 当采用弹性层状体系理论时.可按本标准5，3节的简化方法进行计算,5。1 3，对于地坪结构沉降,本标准推荐采用现行国家标准,建筑地基基础设计规范、GB、50007的分层总和法进行计算、编制组在标准编制阶段针对船厂主要地坪结构形式开展了场地试验研究及现场调研.对荷载作用下地坪结构各层的应力扩散进行了研究.通过实测荷载作用下地坪各层不同位置的应力、研究了地坪在荷载作用下的应力扩散机理。研究表明，荷载在地坪中的应力扩散,可近似采用名义扩散角来描述.作用于地坪表面的荷载。以名义扩散角将应力扩散传递至地基表面 称之为地基名义压应力.地坪设计时以地基名义压应力作为地基沉降 地基承载力计算的依据.地坪各基层的名义扩散角θ根据扩散前后总压力相等原则进行推导计算、名义扩散角θi按以下确定。由不同类型地坪层的名义扩散角θ随荷载的变化趋势,图1。图2、可见，不同类型地坪的θ值随着荷载的增加而逐渐降低。且不同类型地坪的压应力扩散性能有明显差异、1、沥青混凝土面层应力扩散能力较差,尤其是当地面温度高时面层荷载呈现垂直传递特性,下部水泥碎石层与碎石垫层具有一定的扩散能力，但在加载后期沉降变形加大.地坪整体性受到破坏。各层的应力扩散能力逐渐减弱、扩散角逐渐减小,2 荷载较小时联锁块面层具有较好的应力扩散能力、荷载呈现分散传递特性,而下部水泥碎石层与级配碎石层同样具有较好的应力扩散能力。但随着荷载的增大，地坪沉降显著加大，地坪整体性受到较大影响。联锁块地坪各层特别是面层的应力扩散能力削弱。扩散角减小.3.钢筋混凝土面层始终具有很好的应力扩散能力,荷载呈现较强的分散传递特性.下部水泥碎石层与级配碎石层同样具有较好的应力扩散能力。由于面层变形变化不大，各层的应力扩散能力保持较好、扩散角未有明显减小，地坪的整体工作性能较强.4、从现场试验结果分析，以名义扩散角方式简化地基应力分布情况,验算地基的承载力与沉降是可行的 但考虑到场地试验实测数量有限。本标准采用以场地试验中极限破坏荷载前二级加载时的受力状态作为名义扩散角的取值依据。待后续有更多试验数据再作进一步的修正、5.素混凝土与钢筋混凝土地坪一般采用C15素混凝土过渡层,采用有限元方法分析素混凝土与钢筋混凝土地坪面层应力与变形时,可将面层.过渡层分别输入进行计算，6，联锁块地坪一般采用砂垫层作为过渡层.主要用于整平基层,并为面层形成紧密嵌锁提供必要条件，由于其厚度较薄，可将面层与基层视为组合均质连续体。7,沥青地坪一般在中粒或粗粒式沥青混凝土下方设置沥青封层.其主要用于整平基层.其厚度较薄,因此将其与上部面层视为组合均质连续体进行计算，本标准表5,1 3列出典型的水泥碎石层、级配碎石层的名义扩散角,其他未列入的半刚性基层。柔性基层的名义扩散角可分别参照水泥碎石层.级配碎石层取用.5，1。4.对国内各大船厂的调研结果表明、船厂地坪具有荷载作用时间相对较长 荷载较大等特点 因此地坪的沉降控制与道路工程中回弹弯沉控制的理念是不同的.路面回弹弯沉值是路面各结构层与土基回弹变形之和。不考虑非弹性变形、其中以土基回弹变形为主.因此路面回弹弯沉值是以弹性层状体系为基础进行求解。而地坪沉降更多地体现为地基土的非弹性压缩变形.这与建筑工程中采用的分层总和法沉降计算理念相一致，因此本标准推荐采用分层总和法计算各类地坪的沉降，考虑到各类地坪结构层组合厚度总和一般在1、0m左右、特别是由于素混凝土与钢筋混凝土地坪的面层和基层的刚度,强度远高于地基,沉降计算中该部分产生的变形占比很小,因此沉降计算中忽略地坪结构层的影响。通过对国内的外高桥船厂、大连船厂,长兴造船基地.广州龙穴造船基地等不同地质条件 不同使用条件,不同类型地坪的调研分析、以及各船厂单位多年对船厂地坪的使用经验分析 认为目前采用的现行国家标准,建筑地基基础设计规范,GB.50007的沉降计算是可行的,5，1,5.地基承载力验算时.地基承载力特征值应采用修正后的地基承载力特征值。5、1、6、分析地坪结构的面层应力和变形时,标准建议采用有限元或弹性层状理论简化计算方法、可不计地坪面层及基层自重。在验算地基承载力和沉降计算时.地坪自重较大.对计算结果有一定影响。因此应计入地坪自重,5.1,7，由于地坪活荷载作用具体位置的不确定性,钢筋混凝土及素混凝土地坪应按主要荷载分别作用在板中.板边和板角三种工况验算,每种工况计算时均应考虑相邻荷载的不利影响,