計(jì)算書同名17307

1、計(jì)算書（同名17307）目錄 TOC o 1-5 h z 1設(shè)計(jì)資料 1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1結(jié)構(gòu)尺寸及地層示意圖 1 HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 2荷載計(jì)算 2 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 自重 2 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 豎向均布地層荷載 2 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 水平均布地層荷載 3 HYPER

2、LINK l bookmark15 o Current Document 按三角形分布的水平均布地層壓力 3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 拱底反力 4 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 側(cè)向土層抗力 4 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 荷載示意圖 5 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 3襯砌內(nèi)力計(jì)算 5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 4

3、標(biāo)準(zhǔn)管片配筋計(jì)算 5 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 環(huán)向鋼筋計(jì)算 6 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 按最大負(fù)彎矩配筋計(jì)算 6 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 按最大正彎矩配筋計(jì)算 7 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 環(huán)向彎矩平面承載力計(jì)算 9 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 箍筋計(jì)算 10 HYPERLINK l bookmark41

4、 o Current Document 5隧道抗浮驗(yàn)算 10 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 6縱向接縫驗(yàn)算 11 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 接縫強(qiáng)度驗(yàn)算 11 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document .負(fù)彎矩接頭（105截面） 11 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 正彎矩接頭（10截面） 12 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 接縫張開裂度

5、驗(yàn)算 13 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 7裂縫張開驗(yàn)算 15 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 8環(huán)向接縫驗(yàn)算 15 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 9管片局部抗壓驗(yàn)算 17 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 10構(gòu)造說(shuō)明 18 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 11參考文獻(xiàn) 19一 2q=20kN/m夕5059 5061 082 52U2

6、1設(shè)計(jì)資料1.1結(jié)構(gòu)尺寸及地層示意圖如圖所示，為一軟土地區(qū)地鐵盾構(gòu)隧道的橫斷面，由一塊封頂塊K,兩塊鄰結(jié)塊L,兩塊標(biāo)準(zhǔn)塊B以及一塊封底塊D六塊管片組成,襯砌外徑 6200mm厚 度為350mm采用通縫拼裝，混凝土強(qiáng)度為 C50,環(huán)向螺栓為5.8級(jí)，地層基床 系數(shù)k =2xl04kN/m3。管片裂縫寬度允許值為0.2mm,接縫張開允許值為3mm 地面超載為20KPa試計(jì)算襯砌受到的荷載，并用荷載結(jié)構(gòu)法，按均質(zhì)圓環(huán)計(jì)算 襯砌的內(nèi)力，畫出內(nèi)力圖，并進(jìn)行隧道抗浮，管片局部抗壓，裂縫，接縫張開等驗(yàn) 算及一塊標(biāo)準(zhǔn)管片配筋計(jì)算。人工填土=：kN/n3褐黃色粘土三二kN/m3灰色砂質(zhì)粉土3-: kN/m灰色淤

7、泥質(zhì)粉質(zhì)粘土=：kN/m3c=l2.2kPa =：?-灰色淤泥質(zhì)粘土=_ IkN/m3 _ c=l2. kPa 上圖一：結(jié)構(gòu)尺寸及地層示意圖如圖，按照課程設(shè)計(jì)要求，調(diào)整灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土上層厚度（ABC=103：1355+103X 80=9595mm2荷載計(jì)算2.1自重_ 一 _ _3自重：G = h = 25 0.35 = 8.75KN/m3式中：。一鋼筋混凝土重度，一般采用 = 25KN/m36管片厚度豎向均布地層荷載豎向地層荷載:qL i hi =0.5 i 118 1 8 1 9.1 3.5 8.7 9.595 8 二133.31KN /m2地面超載:q, =20KN/m2近似均布拱背

8、土壓力:= 5.070KN /m2_ G_ _ 0.43r2_ 0.43 3.12 7.606 1q3 2R 2R2 3.1其中:1.645 8.0 1.28 7.12=7.606KN /mi 1.645 1.28豎向均布地層荷載：q qi q2 q =133.31 - 20 5.070 =158.38KN/m 2水平均布地層荷載2,:、 c 2,、p1 =q tan2 (45 - -) - 2ctan2(45 -)其中:y-襯砌圓環(huán)側(cè)向各個(gè)土層土壤重度的加權(quán)平均值 中一襯砌圓環(huán)側(cè)向各個(gè)土層土壤內(nèi)摩擦角的加權(quán)平均值c -襯砌圓環(huán)側(cè)向各個(gè)土層土壤粘聚力的加權(quán)平均值8 1.645 7.1 4.20

9、535.85=7.353 KN /m中 _ 8.90 4 1.645 +7.2 m 4.205 _ 7 67805.8512.2 1.645 12.1 4.2055.85c 二二 12.128kPa則水平地層均布荷載: 一 一 2 , _0 p1 =158.38 tan (457.6780一 )-2 12.128 tan(4507.6780)V 99.803 KPa 22.4按三角形分布的水平均布地層壓力P2=2Rh個(gè)廣876Kpa220tan (45-g)=2 2.925 7.353 tan (45 -其中:Rh31 3-O35 =2.925m2.5拱底反力1 _1 PR q g - RH=

10、158.38 二 8.75 - 2.925 10 =171.23KPa2.6側(cè)向土層抗力pK =ky(1 - 2 cos二)其中：由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范知：C50, EJ= 3.45 107 Kpa3襯砌圓環(huán)抗彎剛度：EJ=3.45 107 .一 = 123265.625KN m212襯砌圓環(huán)抗彎岡I1度折減系數(shù)：=0.3地層基床系數(shù)：k=2 104KN/m3圓環(huán)水平直徑處受荷載后最終半徑變形值：4 (2q-P1-P2 -：g)RH y424 ( EJ 0.045k RH)(2 158.38-99.803-32.875 8.75 二)2.9254 八 4:6.273父10 m 24 (0.3 1

11、23265.625 0.045 2 104 2.9254)則側(cè)向土層抗力：Pk,max = ky(1 J0cosa I) = 2 M104 M 6.273M 10* 父(1-0) =125.46KPaPk min = ky(1-問(wèn)cosN) = 2 父104 M 9.898父 10 x (1 - 72) =-51.967KPa取 PK =73.493KPa2.7荷載示意圖，.巧梅斷,(7水:礴M耳圖一：結(jié)構(gòu)尺寸及地層示意圖3襯砌內(nèi)力計(jì)算用荷載-結(jié)構(gòu)法按均質(zhì)圓環(huán)計(jì)算襯砌內(nèi)力。取一米長(zhǎng)度圓環(huán)進(jìn)行計(jì)算，隧道圓環(huán)內(nèi)力計(jì)算表，見(jiàn)附表。由表中數(shù)據(jù)可知：10最大正彎矩M max=139.740KN/m ,軸

12、力最小+所=783.789KN105 最大負(fù)彎矩 M max =-150.705KN/m。軸力最大 Nmax =1021.792KN4標(biāo)準(zhǔn)管片配筋計(jì)算由上述內(nèi)力計(jì)算，取 M =-150.705KN -m, N =1021.792KN進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算， 襯砌管片同時(shí)受到較大的正 彎矩與負(fù) 彎矩，采用 對(duì)稱配 筋。簡(jiǎn)化模 型為b=1000mm h=350mm保護(hù)層厚度取50mm根據(jù)修正慣用法中的“Y法，由于縱t =0.3 o縫接頭的存在而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度降低，取整體圓環(huán)剛度為“EJ ,取環(huán)向鋼筋計(jì)算按最大負(fù)彎矩配筋計(jì)算取105斷面的最大負(fù)彎矩、最大軸力。M =-150.705KN m、N =1021.

13、792KN 進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)為大偏心構(gòu)件：根據(jù)修正慣用法中的刈丁法，在計(jì)算襯砌內(nèi)力的時(shí)候是增加的因此，考慮修正系數(shù)，在最大負(fù)彎矩時(shí)：MS = (1 )M =(1 0.3) 150.705 = 195.917KN mNS = N =1021.792 KNMsNs195.9171021.792=192mme = 20mme =20 192 = 212mm?。?=1.1as = as = 50 mme= eas=1.1 212 175 -50 358.2mm采用對(duì)稱配筋：N = 1fcbx其中：b = 1000mm , fc =23.1N/mm2 , 0tl =1.00鋼筋選用 HRB35屋岡，貝U:

14、 fy = fy =300N/mm2由此：1021.792 1 03 =1000 23.1 x得：x =44mm ：: 0.55h0 =0.55 300 =165mmx = 44mm : 2as = 100mm近似?。簒=2as= 100mm經(jīng)驗(yàn)證，按最大負(fù)彎矩配筋時(shí)為大偏心構(gòu)件。對(duì)AS取矩：N( e-h as) 1021.792 103 (1.1 358.2 一竺0 50)As = As =2=2= 3666mm2,fS(hb - as)300 (300-50)由此算出：AS -3666 0.2 00 1000 300 = 600mm2因此選配 6*28( As = 3695mm2)(型二竺66 = 0.8% 25d