直墙拱计算书_建筑土木_工程科技_专业资料

《直墙拱计算书_建筑土木_工程科技_专业资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、地下建筑结构课程设计——直墙拱设计中国矿业大学力学与建筑工程学院《地下建筑结构》课程设计任务书《地下建筑结构》课程设计是教学计划要求中的一个重要教学环节,是在通过学习地下建筑结构相关知识、相关理论的基础上，结合地下工程专业方向的具体特点而进行的一次教学实践活动。通过课程设计，结合相关的设计要求，掌握地下建筑结构设计中的部分设计内容，使学生所学到的基础理论和专业技术知识系统、巩固、延伸和拓展，培养学生自身独立思考和解决工程实际问题的能力，学会使用各种相关的工具书及查找资料。完成地下建筑结构设计书一份，内容包

2、括设计计算书、内力图和设计截面图。一、设计题目某整体式直墙拱形衬砌的计算。二、设计资料某隧道埋深85m，围岩为Ⅲ级围岩，RQD=85%，Rc=57.4MPa，容重γ0=25kN/m3，弹性抗力系数kPa。采用整体式直墙拱混凝土衬砌，混凝土标号为C30。顶拱是变厚度的单心圆拱，拱的净矢高f0＝3.7m，净跨l0＝11.3m。开挖宽度，开挖高度。初步拟定拱顶厚度mm，拱脚厚度mm，边墙的厚度为mm，墙底厚度增加mm。试进行衬砌内力计算与截面校核。若截面校核不通过，请重新设计衬砌厚度并进行计算与校核。变量x和y

3、根据个人学号确定，具体方法为：设学号后三位为abc，则，。例如：abc=123，则，。三、课程设计要求本课程设计目的在于培养学生独立阅读资料、掌握技术信息、分析问题和解决问题的能力。每个同学必须认真设计、独立完成，主要内容包括：1、结合设计资料，编写设计计算书；第11页地下建筑结构课程设计——直墙拱设计2、根据计算结果绘制直墙拱的内力图和设计截面图。衬砌结构示意图第11页地下建筑结构课程设计——直墙拱设计中国矿业大学力学与建筑工程学院《地下建筑结构》课程设计计算书1几何尺寸计算f0=3.7ml0=11.3

4、mR0=l028f0+f02=11.328×3.7+3.72=6.164m∆d=dn-d0=0.318-0.25=0.068mm1=∆d(R0-0.25∆d)2(f0-0.5∆d)=0.068×(6.164-0.25×0.068)2×(3.7-0.5×0.068)=0.0570084mm2=∆d(R0-0.5∆d)f0-∆d=0.068×(6.164-0.5×0.068)3.7-0.068=0.1147659mR=R0+0.5d0+m1=6.164+0.5×0.25+0.0570084=6.3458598

5、mR1=R0+d0+m2=6.164+0.25+0.1147659=6.5286173msinφn=0.5l0R-0.5dn=0.5×11.36.3458598-0.5×0.318=0.9132258cosφn=R0-f0+m1R-0.5dn=6.164-3.7+0.05700846.3458598-0.5×0.318=0.4074538φn=1.1511321弧度=65o57'18''f=R(1-cosφn)=6.3458598×1-0.4074538=3.7602148ml=l0+dnsinφn=11

6、.3+0.318×0.9132258=11.5904058m∆=12(dc-dnsinφn)=12×0.518-0.318×0.9132258=0.1137971mhc=H0+12d0-f=7.2+12×0.25-3.7602148=3.5647852mfl=3.760214811.5904058=0.3244247755>0.25(不考虑轴力的影响）2计算主动荷载2.1围岩压力洞室采用光面爆破开挖，平均超挖值拱部取0.10m，边墙取0.12m，则毛洞跨度为：lm=l0+2dc+2ρ=11.3+2×0.5

7、18+2×0.12=12.576m根据围岩垂直压力的综合经验公式计算，以及对围岩分级表的查询，取N0=1.5m，则围岩垂直均布压力为第11页地下建筑结构课程设计——直墙拱设计q1=γKLN0=25×12.5766×1.5=78.6kN/m2围岩水平均布压力取0.1q1，为:e=0.1q1=0.1×78.6=7.86kN/m22.2超挖回填层重按拱部平均超挖0.10m考虑，则超挖回填荷载为:q2=0.1×25=2.5kN/m22.3衬砌拱圈自重：近似按平均厚度自重计算，则拱圈自重为:q3=γhd0+dn2=

8、24×0.25+0.3182=6.8160kN/m2综合以上各项，作用在结构上的主动荷载，有垂直均布荷载及均布水平荷载:q=q1+q2+q3=78.6+2.5+6.8160=87.916kN/m2e=7.86kN/m23衬砌内力分析3.1基本结构的单位变位3.1.1基本结构拱脚刚性固定时拱圈的单位变位：I0=1×0.25312=0.001302083m4In=1×0.318312=0.002679786m4Ic=1×0.518