地下建筑结构课程设计.doc
- 文档编号:129010
- 上传时间:2022-10-04
- 格式:DOC
- 页数:19
- 大小:682.02KB
地下建筑结构课程设计.doc
《地下建筑结构课程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地下建筑结构课程设计.doc(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《地下建筑结构课程设计》
----软土地区地铁盾构隧道
计算
书
姓名:
班级:
勘查
学号:
203
指导教师:
李志高
福建工程学院土木工程系
岩土教研室
2012年6月
目录
1荷载计算-------------------------------------3
1.1结构尺寸及地层示意图-----------------------3
1.2隧道外围荷载标准值-------------------------3
1.2.1自重--------------------------------3
1.2.2均布竖向地层荷载----------------------4
1.2.3水平地层均布荷载----------------------4
1.2.4按三角形分布的水平地层压力--------------5
1.2.5底部反力-----------------------------5
1.2.6侧向地层抗力--------------------------5
1.2.7荷载示意图----------------------------6
2内力计算---------------------------------------6
3标准管片配筋计算--------------------------------8
3.1截面及内力确定-----------------------------8
3.2环向钢筋计算--------------------------------8
3.3环向弯矩平面承载力验算-----------------------11
4抗浮验算-------------------------------------10
5纵向接缝验算--------------------------------12
5.1接缝强度计算------------------------------12
5.2接缝张开验算------------------------------14
6裂缝张开验算------------------------------15
7环向接缝验算----------------------------16
8管片局部抗压验算-----------------------------17
9参考文献-------------------------------18
一.荷载计算
1.1结构尺寸及地层示意图
图1-1结构尺寸及地层示意图
如图,按照要求,对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整:
1.2隧道外围荷载标准值计算
1.2.1自重
-钢筋混凝土自重;管片厚度;
1.2.2均布竖向地层荷载
①竖向地层荷载:
②地面超载:
③近似均布拱背土压力:
其中:
1.2..3水平地层均布荷载
其中:
则:
1.2.4按三角形分布的水平地层压力
其中:
1.2.5拱底反力
1.2.6侧向土层抗力
其中:
衬砌圆环抗弯刚度:
衬砌圆环抗弯刚度折减系数:
;
则:
取
1.2.7荷载示意图
图1-2圆环外围荷载示意图
二、内力计算
取一米长度圆环进行计算,其中荷载采用设计值,即考虑荷载组合系数。
计算结果如下表(已考虑荷载组合系数):
隧道圆环内力计算结果
截面/度
弧度
内力
荷重
自重
轴线半径
均布竖向地层荷载
水压
水平地层均布荷载
底部反力
△水平压力
Pk引起的圆环内力
每米内力
g(kN/㎡)
RH(m)
q(kN/㎡)
q(kN/㎡)
P1(kN/㎡)
PR(kN/㎡)
P2(kN/㎡)
Pk(kN/㎡)
10.5
2.925
173.512
99.241
184.812
39.451
78.983
0
0
MkN.m
44.917
2.925
443.867
-25.667
-212.267
-77.478
-35.440
-80.414
57.517
18
0.314
38.401
2.925
365.363
-10.432
-171.768
-69.283
-30.263
-68.731
53.288
36
0.628
20.341
2.925
157.627
0.802
-65.723
-45.500
-15.426
-34.824
17.297
54
0.942
-5.023
2.925
-106.410
6.939
65.401
-8.453
6.193
17.763
-23.591
72
1.256
-31.360
2.925
-335.864
7.377
171.569
38.233
28.349
74.578
-47.119
90
1.570
-51.241
2.925
-455.617
2.074
212.267
89.994
42.174
102.241
-58.109
108
1.884
-57.340
2.925
-432.007
-8.452
171.966
139.897
39.913
65.439
-80.585
126
2.198
-43.679
2.925
-265.550
-23.171
66.044
159.853
19.944
-46.542
-133.101
144
2.512
-6.735
2.925
27.475
-40.644
-65.080
91.930
-10.541
-34.824
-38.419
162
2.826
53.736
2.925
418.415
-59.163
-171.369
-126.531
-37.914
-68.731
8.444
180
3.140
134.302
2.925
869.040
-76.916
-212.266
-530.342
-48.941
-80.414
54.462
0
0
NKN
-15.356
2.925
-53.797
573.621
290.280
57.301
36.118
81.691
969.857
18
0.314
-11.627
2.925
-2.750
558.386
262.588
54.499
34.287
77.696
973.079
36
0.628
-1.094
2.925
131.658
547.151
190.079
46.368
28.377
66.104
1008.643
54
0.942
14.366
2.925
300.305
541.015
100.421
33.703
18.366
46.688
1054.863
72
1.256
31.925
2.925
442.211
540.577
27.828
17.742
6.926
17.299
1084.508
90
1.570
48.206
2.925
507.479
545.880
0.000
0.046
0.006
0.000
1101.617
108
1.884
59.779
2.925
499.408
556.406
27.556
-42.674
4.081
17.347
1121.903
126
2.198
63.670
2.925
442.500
571.125
99.982
-116.933
21.438
46.833
1128.613
144
2.512
57.839
2.925
342.320
588.598
189.639
-177.194
47.050
64.931
1113.183
162
2.826
41.537
2.925
208.665
607.116
262.316
-170.178
70.010
77.696
1097.162
180
3.140
15.510
2.925
54.606
624.869
290.279
-58.160
79.276
81.691
1088.070
根据表格所示,在度时轴力最大和弯矩最大
三、标准管片配筋计算
3.1截面及内力确定
由上述内力计算,取,进行内力计算,衬砌管片同时受到较大的正弯矩与负弯矩,采用对称配筋。
简化模型为b=1000mm,h=350mm,保护层厚度取50mm。
根据修正惯用法中的η-ξ法,由于纵缝接头的存在而导致结构整体刚度降低,取圆环整体刚度为:
而管片的内力:
a.最大负弯矩时:
b.最大正弯矩时:
3.2环向钢筋计算
3.2.1按最大负弯矩配筋
假设为大偏心构件:
,
取:
采用对称配筋:
其中:
,,
钢筋选用HRB335钢,则:
由此:
得:
近似取:
确为大偏心。
对取矩:
由此算出:
选配4ф32()(%)
3.2.2按最大正弯矩配筋
假设为大偏心构件:
,
取:
采用对称配筋:
其中:
,,
钢筋选用HRB335钢,则:
由此:
得:
近似取:
确为大偏心。
对取矩:
由此算出:
选配2ф28()()
从安全角度考虑按最大负弯矩配筋。
3.3环向弯矩平面承载力验算(按轴心受压验算)
查《混凝土结构设计原理》表3-1,得轴心受压稳定系数:
,
(纵向钢筋配筋率)
(构件截面面积)
满足要求
四、抗浮验算
盾构隧道位于含地下水的土层中时受到地下水的浮力作用,故需验算隧道的抗浮稳定性,用抗浮系数:
式中:
——隧道自重
G——拱背土压力
P——垂直荷载
F——水浮力
则:
满足要求
其中:
水压力:
五.纵向接缝验算
5.1接缝强度计算
近似地把螺栓看作受拉钢筋,假设选用1根螺栓。
按偏心受压钢筋混凝土截面尽行计算。
5.1.1.负弯矩接头(截面)
,
其中:
--螺栓预应力引起的轴向力,取M30细螺纹
由
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地下 建筑结构 课程设计