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  • 2022-04-22 11:26:29 发布

山岭隧道结构设计结构设计

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'山岭隧道结构设计结构设计第一章总则对某区间隧道进行结构检算,求出内力,并进行配筋计算。具体设计基本资料如下:1.1设计条件隧道拱顶埋深为5m;隧道围岩等级为III级,围岩重度为28kN/m3,围岩的内摩擦角φ=60º,似摩擦角φ*=68º,围岩侧压力系数取为0.3。;采用暗挖法施工,隧道断面型式为6心圆马蹄形结构。结构尺寸如图所示:图1隧道尺寸示意图34 1.2设计原则山岭地区的地下工程是包括铁路、公路、水工隧道和地下储库等位于山岭内部的地下建筑物。对于公路隧道而言,主体规划设计主要考虑4个方面的问题:(1)隧道(里面、平面)线型的选择,需要考虑地表条件、地层条件、地下水条件和既有临近建筑及设施;(2)隧道施工对地层的影响,需要分析地层的变形、荷载和稳定性特征,还需要考虑地下水和地层的渗透性;(3)隧道断面、主体及附属结构形式的选择,需要考虑地层的变形和刚度、衬砌的变形和刚度,以及两者之间的相互作用;(4)隧道防水方案,选择全封闭方案、部分封闭部分排水方案或其他防排水方案。隧道施工方法的规划设计主要涉及3个方面的问题:(1)地层的开挖与出渣,需要考虑地层结构和岩石硬度的变化,还要计入地下水的作用;(2)地层稳定性的维持,需要考虑地层的自稳特征和站立时间,对注浆或冻结等地层处理方法的适应性;(3)地下水,包括流量与流向,流砂或管涌的可能性,以及处理方法。公路隧道结构设计应按照相关的行业规范执行。如《建筑结构荷载规范》(GBJ50009-2001)、《人民防空工程设计规范》(GB50225-95)、《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)、《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)、《地下工程防水设计规范》(GB50108-2001)、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)等。34 图2隧道位置示意图1.3设计标准隧道内部尺寸设计:结构净宽16.56m结构净高11.92m结构底板厚度550mm结构顶板厚度550mm结构侧板厚度550mm1.4设计依据《建筑结构荷载规范》(GBJ50009-2001)《人民防空工程设计规范》(GB50225-95)《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)34 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)《地下工程防水设计规范》(GB50108-2001)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)1.5环保措施在本次设计中,我们采取了以下环境保护措施:l选用无毒无害的防水板,避免对地下水的影响。l严格控制降低地下水位,以免地下水位降低引起地面沉降、地下管道断裂、建筑物开裂、草木枯萎。l施工场地规划尽量减少对绿化的破坏及对交通的影响。l采用有利于环境保护、符合可持续发展战略的绿色建筑技术,选用有利于环境保护和人群健康的建筑材料及建筑装修材料,选用的建筑材料、涂料等要符合国家的有关部门标准。l各专业应积极采用不产生或少产生污染的新技术、新工艺、新材料、新设备,节约能源,循环(重复)利用资源。引进设备其污染物的排放必须达到国家工广州市制定的标准和符合环境管理法规的有关规定。第二章 结构设计2.1根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋;34 根据《公路隧道设计规范》,在判定隧道深浅埋时有如下规定:在矿山法施工的条件下,Ⅳ~Ⅵ级围岩取,Ⅰ~Ⅲ级围岩取。根据设计的条件,。采用《公路隧道设计规范》推荐的方法,即有(2.1)上式中:s为围岩的级别;B为洞室的跨度;i为B每增加1m时的围岩压力增减率,以B=5m的围岩垂直均布压力为准,当B<5m时,取i=0.2;当B>5m时,取i=0.1。由于隧道拱顶埋深5m,位于III级的围岩中,根据《公路隧道设计规范》公式,则有因为埋深,可知该隧道为浅埋隧道。2.2计算作用在结构上的荷载;1永久荷载A顶板上永久荷载a.顶板自重(可只考虑二衬)b.地层竖向土压力由于拱顶埋深5m,根据《公路隧道设计规范》的浅埋隧道荷载的计算方法,将地层的竖向土压力换算成作用在支护结构上的均布荷载,即:(2.2)34 式中:——侧压力系数,本设计取0.3——围岩自重(kN/m3)——隧道埋深,指坑顶至地面的距离(m)Bt——坑道宽度(m)——埋深在浅埋范围内时,为便于计算,假定土体中形成的破裂面是一条与水平成的斜直线。当隧道正上方土体下沉时,带动两侧三棱锥土体下沉,,整个土体下沉,又要受到未扰动岩土体的阻力,对于无实测资料时,可按表1采用。表1各级围岩的值围岩级别Ⅰ~ⅢⅣⅤⅥ0.9φ(0.7~0.9)φ(0.5~0.7)φ(0.3~0.5)φ代入数据:B底板上可变荷载底板自重(可只考虑二衬)C侧墙上永久荷载a.侧墙自重34 b.对于隧道侧墙上侧向土压力地层侧向压力按的《公路隧道设计规范》的浅埋隧道荷载的方法计算。作用在支护结构两侧的水平侧压力为:(2.3)(2.4)当侧压力视为均布荷载时(2.5)式中:——侧压力系数,本设计取0.3——围岩自重(kN/m3)——隧道埋深,指坑顶至地面的距离(m)——隧道底部至地面的距离(m)代入数据:2可变荷载A顶板上可变荷载按《公路隧道设计规范》6.1.4中第三条规定:当明洞上方与公路(铁路)立交时,应考虑公路(铁路)荷载,本设计不存在立交,故可不考虑。人行荷载可以不用考虑。B底板上可变荷载主要为列车车辆运行的可变荷载,根据《公路隧道设计规范》6.1.4规定,公路车辆荷载计算应按《公路工程技术标准》的有关规定执行。C侧墙上可变荷载34 顶板上可变荷载经论证无需考虑,所以侧墙上可变荷载本也无需考虑。3偶然荷载在本设计中,仅考虑比较简单的情况,偶然荷载可以不用计算。2.3进行荷载组合根据任务书,只需按照基本组合构件计算,1、承载能力极限状态荷载组合采用1.35恒载+1.4活载根据以上各种计算,作用在隧道上的设计荷载有:拱顶:设计恒载:-183.99Mpa底板:设计恒载:-18.56Mpa设计活载:-7Mpa侧墙(顶部):设计恒载:56.7Mpa(x方向)-18.56Mpa(y方向)(底部):设计恒载:191.84Mpa(x方向)-18.56Mpa(y方向)2、正常使用极限状态荷载组合采用恒载+活载根据以上各种计算,作用在隧道上的设计荷载有:拱顶:设计恒载:-136.29Mpa底板:设计恒载:-13.75Mpa设计活载:-5Mpa侧墙(顶部):设计恒载:42Mpa(x方向);-13.75Mpa(y方向)(底部):设计恒载:142.1Mpa(x方向);-13.75Mpa(y方向)2.4绘出结构受力图根据荷载组合值,可以分别计算出拱顶、底板、侧墙和中墙的设计荷载值,如下图:1、承载能力极限状态34 2、正常使用极限状态第三章利用midas程序计算结构内力34 用通用有限元程序—MIDAS/Civil,MIDAS/Civil是目前最先进的土木结构分析系统,它对土木建筑的分析中所需要的各种功能进行了综合的考虑。在计算机技术方面,MIDAS/Civil所使VisualC++,因此可以充分发挥32bit视窗环境的优点。以用户为中心的输入输出功能使用的是精确而且直观的用户界面和尖端的电脑图形技术,为土木建筑物的建模和分析提供了很大的便利。3.1建立模型用midas软件对结构建立有限元模型,如下图所示。该模型共有54个节点,54个单元。3.2定义截面形状和材料截面采用矩形截面,如图所示34 结构采用C30混凝土,如图所示3.3定义边界条件如下图所示:34 `3.4添加荷载3.4.1定义荷载工况荷载工况如下表所示:34 3.4.2添加自重荷载3.5定义荷载组合按承载能力极限状态组合荷载时,结构由恒载起控制作用,所以按组合荷载公式:F=1.35×恒载+1.4×活载,来计算荷载设计值。按正常使用极限状态组合荷载时,按组合荷载公式:F=恒载+活载,来计算荷载设计值。34 名称自重竖向土压力侧向土压力车辆荷载承载能力极限状态1.351.351.351.4正常使用极限状态1111其中,土压力、结构自重为恒载,汽车荷载为活载。第四章 结构内力分析4.1承载能力极限状态组合下结构内力图4.1.1弯矩图34 4.1.2轴力图4.1.3剪力图34 4.2正常使用极限状态组合下结构内力图4.2.1弯矩图4.2.2轴力图34 4.2.3剪力图第五章 结构配筋计算34 根据任务书要求,结构纵向按1m考虑。结构顶板和底板按纯弯构件配筋,侧墙按偏心受压构件配筋。设计时主要依据规范《公路隧道设计规范》(JTGB01-2003),《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。5.1基本条件已知某矩形截面简支梁,截面为b×h=1000mm×500mm,计算跨度l=16.56m,在使用期间的基本组合和标准组合的弯矩图如下:基本组合:轴向剪力y剪力z扭矩弯矩y弯矩z1基本组合I[1]-2416.250.00-172.460.00-73.410.001基本组合J[2]-2415.400.00-71.050.0023.390.002基本组合I[2]-2410.760.004.980.0024.670.002基本组合J[3]-2382.290.00106.530.00-20.370.003基本组合I[3]-2405.040.0034.030.00-26.630.003基本组合J[4]-2369.310.00135.190.00-94.700.004基本组合I[4]-2370.060.00-14.070.00-94.910.004基本组合J[5]-2327.980.0088.380.00-124.960.005基本组合I[5]-2335.180.0044.670.00-126.940.005基本组合J[6]-2287.720.00150.780.00-205.370.006基本组合I[6]-2294.670.00-22.190.00-207.280.006基本组合J[7]-2243.440.0089.710.00-234.490.007基本组合I[7]-2242.720.00-103.040.00-234.290.007基本组合J[8]-2189.880.0016.310.00-199.760.008基本组合I[8]-2182.180.00-158.610.00-197.650.008基本组合J[9]-2130.320.00-30.750.00-122.040.009基本组合I[9]-2118.340.00-190.520.00-118.750.009基本组合J[10]-2070.190.00-53.810.00-21.120.0010基本组合I[10]-2056.430.00-200.480.00-17.340.0034 10基本组合J[11]-2014.700.00-55.350.0084.920.0011基本组合I[11]-2001.400.00-190.590.0088.580.0011基本组合J[12]-1968.510.00-38.190.00180.040.0012基本组合I[12]-1957.650.00-162.530.00183.020.0012基本组合J[13]-1935.550.00-4.640.00249.860.0013基本组合I[13]-1929.000.00-116.350.00251.660.0013基本组合J[14]-1915.040.0044.460.00280.400.0014基本组合I[14]-1914.730.00-50.070.00280.490.0014基本组合J[15]-1917.180.00111.840.00255.790.0015基本组合I[15]-1929.130.006.360.00252.500.0015基本组合J[16]-1943.320.00166.600.00183.360.0016基本组合I[16]-1949.950.00-8.950.00181.530.0016基本组合J[17]-1974.500.00147.500.00126.160.0017基本组合I[17]-1986.130.0067.560.00122.960.0017基本组合J[18]-2019.060.00218.590.008.590.0018基本组合I[18]-2036.800.00109.250.003.710.0018基本组合J[19]-2075.750.00253.890.00-141.410.0019基本组合I[19]-2094.250.0088.060.00-146.500.0019基本组合J[20]-2136.650.00226.020.00-271.950.0020基本组合I[20]-2148.560.00-5.840.00-275.230.0020基本组合J[21]-2191.910.00125.860.00-323.040.0021基本组合I[21]-2192.700.00-111.380.00-323.260.0021基本组合J[22]-2234.750.0015.130.00-284.540.0022基本组合I[22]-2223.340.00-226.090.00-281.400.0022基本组合J[23]-2262.290.00-103.220.00-149.450.0023基本组合I[23]-2245.320.00-210.370.00-144.780.0023基本组合J[24]-2279.910.00-89.240.00-24.640.0024基本组合I[24]-2267.300.00-239.540.00-21.170.0024基本组合J[25]-2296.920.00-118.110.00122.240.0034 25基本组合I[25]-2278.100.00-212.800.00127.410.0025基本组合J[26]-2293.540.00-138.680.00212.130.0026基本组合I[26]-2280.900.00-107.290.00215.610.0026基本组合J[27]-2302.560.0018.050.00251.770.0027基本组合I[27]-2308.520.0066.780.00250.130.0027基本组合J[28]-2305.840.00193.470.00146.630.0028基本组合I[28]-2336.890.0057.720.00138.090.0028基本组合J[29]-2351.970.00192.490.0038.590.0029基本组合I[29]-2358.770.00-88.840.00-36.720.0029基本组合J[30]-2376.880.00-170.110.0024.460.0030基本组合I[30]-2402.470.00-146.080.0031.490.0030基本组合J[31]-2441.620.00-243.910.00148.040.0031基本组合I[31]-2482.420.00-94.390.00159.260.0031基本组合J[32]-2540.210.00-173.950.00239.450.0032基本组合I[32]-2563.190.00-16.600.00245.770.0032基本组合J[33]-2625.120.00-66.200.00270.470.0033基本组合I[33]-2621.770.0093.980.00269.550.0033基本组合J[34]-2680.210.0073.480.00219.400.0034基本组合I[34]-2643.360.00263.420.00209.270.0034基本组合J[35]-2679.790.00263.700.0072.620.0035基本组合I[35]-2661.950.00148.250.0067.710.0035基本组合J[36]-2706.460.00156.880.00-54.340.0036基本组合I[36]-2728.590.00136.930.00-88.280.0036基本组合J[37]-2766.430.00149.080.00-202.680.0037基本组合I[37]-2723.830.00-77.050.00-86.450.0037基本组合J[38]-2727.470.00-57.020.00-32.830.0038基本组合I[38]-2729.380.00-26.360.00-22.810.0038基本组合J[39]-2732.110.00-6.140.00-9.810.0039基本组合I[39]-2732.650.00-17.810.00-9.660.0034 39基本组合J[40]-2747.880.001.340.00-3.070.0040基本组合I[40]-2748.150.00-13.210.00-3.000.0040基本组合J[41]-2755.460.006.940.00-0.490.0041基本组合I[41]-2755.510.00-9.230.00-0.480.0041基本组合J[42]-2755.890.0011.220.00-1.280.0042基本组合I[42]-2755.710.00-3.450.00-1.330.0042基本组合J[43]-2754.720.0016.970.00-6.730.0043基本组合I[43]-2754.180.006.570.00-6.880.0043基本组合J[44]-2738.020.0025.560.00-19.730.0044基本组合I[44]-2737.040.0017.620.00-20.010.0044基本组合J[45]-2713.450.0034.890.00-41.000.0045基本组合I[45]-2712.220.0018.850.00-41.340.0045基本组合J[46]-2681.600.0033.810.00-62.400.0046基本组合I[46]-2679.090.0075.990.00-63.090.0046基本组合J[47]-2641.920.0088.080.00-128.700.0047基本组合I[47]-2637.730.0095.250.00-129.850.0047基本组合J[48]-2594.600.00104.010.00-209.530.0048基本组合I[48]-2592.110.005.240.00-210.220.0048基本组合J[49]-2543.670.0010.290.00-216.410.0049基本组合I[49]-2555.030.00-215.020.00-213.280.0049基本组合J[50]-2521.730.00-218.380.00-118.020.0050基本组合I[50]-2558.830.00-137.030.00-107.820.0050基本组合J[51]-2504.200.00-164.000.00-17.670.0051基本组合I[51]-2536.070.00-100.290.00-8.900.0051基本组合J[52]-2480.080.00-150.800.0066.360.0052基本组合I[52]-2506.420.00-67.670.0073.600.0052基本组合J[53]-2460.230.00-137.960.00135.320.0053基本组合I[53]-2472.070.0046.610.00138.570.0053基本组合J[54]-2440.450.00-49.000.00139.750.0034 54基本组合I[54]-2458.920.00135.230.00144.830.0054基本组合J[1]-2443.890.0025.820.0081.010.00标准组合:轴向剪力y剪力z扭矩弯矩y弯矩z1标准组合I[1]-1789.810.00-127.750.00-54.380.001标准组合J[2]-1789.190.00-52.630.0017.320.002标准组合I[2]-1785.750.003.690.0018.270.002标准组合J[3]-1764.660.0078.910.00-15.100.003标准组合I[3]-1781.510.0025.210.00-19.730.003标准组合J[4]-1755.040.00100.140.00-70.150.004标准组合I[4]-1755.600.00-10.420.00-70.310.004标准组合J[5]-1724.430.0065.470.00-92.570.005标准组合I[5]-1729.760.0033.090.00-94.040.005标准组合J[6]-1694.600.00111.690.00-152.120.006标准组合I[6]-1699.760.00-16.440.00-153.540.006标准组合J[7]-1661.810.0066.450.00-173.690.007标准组合I[7]-1661.270.00-76.330.00-173.550.007标准组合J[8]-1622.130.0012.080.00-147.970.008标准组合I[8]-1616.430.00-117.490.00-146.400.008标准组合J[9]-1578.010.00-22.780.00-90.400.009标准组合I[9]-1569.140.00-141.120.00-87.960.009标准组合J[10]-1533.470.00-39.860.00-15.640.0010标准组合I[10]-1523.280.00-148.510.00-12.840.0010标准组合J[11]-1492.370.00-41.000.0062.910.0011标准组合I[11]-1482.510.00-141.180.0065.620.0011标准组合J[12]-1458.160.00-28.290.00133.370.0012标准组合I[12]-1450.110.00-120.400.00135.580.0012标准组合J[13]-1433.740.00-3.440.00185.090.0013标准组合I[13]-1428.890.00-86.180.00186.420.0034 13标准组合J[14]-1418.540.0032.930.00207.710.0014标准组合I[14]-1418.320.00-37.090.00207.770.0014标准组合J[15]-1420.130.0082.850.00189.480.0015标准组合I[15]-1428.980.004.710.00187.040.0015标准组合J[16]-1439.490.00123.410.00135.820.0016标准组合I[16]-1444.400.00-6.630.00134.470.0016标准组合J[17]-1462.590.00109.260.0093.450.0017标准组合I[17]-1471.210.0050.050.0091.080.0017标准组合J[18]-1495.600.00161.920.006.360.0018标准组合I[18]-1508.740.0080.930.002.750.0018标准组合J[19]-1537.590.00188.070.00-104.740.0019标准组合I[19]-1551.290.0065.230.00-108.510.0019标准组合J[20]-1582.700.00167.420.00-201.440.0020标准组合I[20]-1591.530.00-4.330.00-203.870.0020标准组合J[21]-1623.640.0093.230.00-239.290.0021标准组合I[21]-1624.220.00-82.500.00-239.450.0021标准组合J[22]-1655.370.0011.210.00-210.770.0022标准组合I[22]-1646.920.00-167.470.00-208.450.0022标准组合J[23]-1675.770.00-76.450.00-110.700.0023标准组合I[23]-1663.200.00-155.830.00-107.250.0023标准组合J[24]-1688.820.00-66.100.00-18.250.0024标准组合I[24]-1679.480.00-177.430.00-15.680.0024标准组合J[25]-1701.420.00-87.480.0090.540.0025标准组合I[25]-1687.480.00-157.630.0094.380.0025标准组合J[26]-1698.920.00-102.720.00157.130.0026标准组合I[26]-1689.550.00-79.470.00159.710.0026标准组合J[27]-1705.600.0013.370.00186.490.0027标准组合I[27]-1710.010.0049.470.00185.280.0027标准组合J[28]-1708.030.00143.310.00108.610.0034 28标准组合I[28]-1731.030.0042.760.00102.280.0028标准组合J[29]-1742.200.00142.590.0028.580.0029标准组合I[29]-1747.240.00-65.810.00-27.190.0029标准组合J[30]-1760.650.00-126.010.0018.130.0030标准组合I[30]-1779.610.00-108.210.0023.340.0030标准组合J[31]-1808.610.00-180.680.00109.670.0031标准组合I[31]-1838.830.00-69.920.00117.980.0031标准组合J[32]-1881.640.00-128.850.00177.390.0032标准组合I[32]-1898.660.00-12.280.00182.070.0032标准组合J[33]-1944.530.00-49.030.00200.350.0033标准组合I[33]-1942.040.0069.670.00199.670.0033标准组合J[34]-1985.280.0054.410.00162.510.0034标准组合I[34]-1957.980.00195.170.00155.010.0034标准组合J[35]-1984.940.00195.290.0053.790.0035标准组合I[35]-1971.720.00109.870.0050.150.0035标准组合J[36]-2004.650.00116.130.00-40.250.0036标准组合I[36]-2021.050.00101.500.00-65.390.0036标准组合J[37]-2049.040.00110.360.00-150.130.0037标准组合I[37]-2017.490.00-57.000.00-64.030.0037标准组合J[38]-2020.160.00-42.310.00-24.310.0038标准组合I[38]-2021.570.00-19.450.00-16.890.0038标准组合J[39]-2023.570.00-4.620.00-7.260.0039标准组合I[39]-2023.980.00-13.120.00-7.150.0039标准组合J[40]-2035.250.000.920.00-2.270.0040标准组合I[40]-2035.450.00-9.710.00-2.210.0040标准组合J[41]-2040.850.005.070.00-0.360.0041标准组合I[41]-2040.890.00-6.760.00-0.340.0041标准组合J[42]-2041.170.008.240.00-0.940.0042标准组合I[42]-2041.040.00-2.480.00-0.970.0034 42标准组合J[43]-2040.310.0012.500.00-4.980.0043标准组合I[43]-2039.910.004.940.00-5.090.0043标准组合J[44]-2027.960.0018.860.00-14.610.0044标准组合I[44]-2027.230.0013.120.00-14.810.0044标准组合J[45]-2009.780.0025.770.00-30.360.0045标准组合I[45]-2008.870.0014.040.00-30.620.0045标准组合J[46]-1986.210.0024.970.00-46.220.0046标准组合I[46]-1984.350.0056.360.00-46.730.0046标准组合J[47]-1956.850.0065.180.00-95.340.0047标准组合I[47]-1953.750.0070.630.00-96.190.0047标准组合J[48]-1921.840.0076.990.00-155.220.0048标准组合I[48]-1919.990.003.950.00-155.730.0048标准组合J[49]-1884.150.007.550.00-160.310.0049标准组合I[49]-1892.580.00-159.270.00-158.000.0049标准组合J[50]-1867.940.00-161.830.00-87.420.0050标准组合I[50]-1895.430.00-101.520.00-79.860.0050标准组合J[51]-1854.960.00-121.500.00-13.070.0051标准组合I[51]-1878.570.00-74.290.00-6.580.0051标准组合J[52]-1837.100.00-111.700.0049.170.0052标准组合I[52]-1856.610.00-50.120.0054.530.0052标准组合J[53]-1822.390.00-102.190.00100.250.0053标准组合I[53]-1831.160.0034.530.00102.660.0053标准组合J[54]-1807.740.00-36.300.00103.530.0054标准组合I[54]-1821.430.00100.180.00107.290.0054标准组合J[1]-1810.290.0019.130.0060.010.005.2顶板配筋计算34 5.2.1设计条件通过上述数据,我们发现在使用期间顶板承受的最大正弯矩和最大负弯矩值为最大正弯矩:280.49kN.m对应轴力:1914.73kN最大负弯矩:-323.26kN.m对应轴力:2192.7kN5.2.2计算过程截面尺寸:计算长度:弯矩设计值,轴力设计值,偏心矩:附加偏心矩:初始偏心矩:偏心距增大系数:,取所以构件长细比对截面曲率影响的系数则偏心矩增大系数:则计算偏心距为:因此,可按大偏心受压构件进行计算①求受压区钢筋面积34 取则受压区钢筋面积:选用6Φ16,=1206求受拉区钢筋面积受压区计算高度:则受拉区钢筋面积为:经过反复的裂缝宽度验算,采用7Φ28,=4310,非超筋,满足要求。34 裂缝宽度验算,所以不用验算裂缝宽度。5.3侧板配筋计算5.3.1设计条件通过上述数据,我们发现在使用期间侧墙承受的最大正弯矩和最大负弯矩值为最大正弯矩:251.77kN.m对应轴力:2302.56kN最大负弯矩:-281.40kN.m对应轴力:2223.44kN5.3.2计算过程截面尺寸:计算长度:弯矩设计值,轴力设计值,偏心矩:附加偏心矩:初始偏心矩:偏心距增大系数:,取所以构件长细比对截面曲率影响的系数则偏心矩增大系数:34 则计算偏心距为:因此,可按大偏心受压构件进行计算①求受压区钢筋面积取则受压区钢筋面积:选用6Φ16,=1206求受拉区钢筋面积受压区计算高度:则受拉区钢筋面积为:34 采用5Φ20,=1570mm2裂缝宽度验算,所以不用验算裂缝宽度。5.4底板配筋计算5.4.1设计条件通过上述数据,我们发现在使用期间底板承受的最大正弯矩和最大负弯矩值为最大正弯矩:270.42kN.m对应轴力:2625.12kN最大负弯矩:-216.41kN.m对应轴力:2543.67kN5.4.2计算过程截面尺寸:计算长度:弯矩设计值,轴力设计值,偏心矩:附加偏心矩:初始偏心矩:偏心距增大系数:,取34 所以构件长细比对截面曲率影响的系数则偏心矩增大系数:则计算偏心距为:因此,可按大偏心受压构件进行计算①求受压区钢筋面积取则受压区钢筋面积:选用8Φ18,=2036求受拉区钢筋面积受压区计算高度:34 则受拉区钢筋面积为:采用8Φ25,=3927裂缝宽度验算,所以不用验算裂缝宽度。第六章 最终配筋结果如下表所示:受力情况配筋受力情况配筋顶板受压6Φ16,1206受拉7Φ28,4310侧板受压6Φ16,1206受拉5Φ20,157034 底板受压8Φ18,2036受拉8Φ25,3927根据构造要求,内外两层主筋之间设拉筋,采用φ8@400X400钢筋,隔一拉一,梅花形布设。分布钢筋采用直径14mmHRB335钢筋,间距200mm。第七章 结束语课程设计对我们来说不仅是一种考验,更是一种锻炼。检验我们对课本知识的掌握情况,加深我们对主干知识的理解和认知,能够将前后知识有机地结合贯穿起来,形成自己的知识体系。实践是检验真理的唯一标准,通过此次课程设计,我锻炼了自己软件的学习和使用能力,进一步了解了midas的相关使用方法。同时也发现了自己的诸多不足和上课遗漏的知识点,同是给我敲响了警钟,我知道了此门课程的重点和核心所在,也知道了以后地下工程的发展方向。在综合运用所学知识,提出问题、解决问题的过程中,我提升了自身的实际操作能力、课程设计的撰写能力、计算能力和耐心细心的品质。总之,学到了很多东西。此外,本来自己认为很简单的东西,一算就出错,也是对自己的一个提醒,做学问千万不能想当然,眼高手低,好高骛远,应该脚踏实地,谦虚谨慎。最后,要感谢地下工程的两位授课老师,老师辛苦了。34 参考文献[1]贺少辉等.地下工程.北京:北京交通大学出版社,清华大学出版社.2008[2]夏永旭等.隧道结构力学计算.北京:人民交通出版社.2004[3]周顺华.城市轨道交通结构工程.上海:同济大学出版社.2003[4]朱永全,宋玉香.隧道工程.北京:中国铁道出版社.2007[5]相关规范34'