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地下建筑结构第06章浅埋式结构课件.ppt

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文档介绍:浅埋式结构
地下建筑结构-6

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第1页,共39页。

6.1. 概述
定义


指其覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件
(H<(2~2.5)h1,h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层
厚度小于结构尺寸的地下结等级要求较高的工程中,一
般除内部隔墙外,均做成箱形闭合框架钢筋混凝土结构。


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6.2 矩形闭合框架的计算






结构计算内容

荷载计算;
内力计算;
截面验算

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6.2 矩形闭合框架的计算






荷载计算

静载是指长期作用在结构上的不变荷裁,如结构自重、
土压力及地下水压力等;
活载是指结构物使用期间或施工期间可能存在的变动荷载,
如人群、车辆、设备或施工设备以及施工期间堆放的材料、
机器等荷载;
特载则指常规武器(炮、炸弹)作用或核武器爆炸形成的
荷载。关于特载的大小是按照不同的防护等级采用的,
它在人防工程的有关规范中有明确的规定。
地震荷载:处于地震区的地下结构,还受到地震荷载的
作用。

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荷载列表
序号
荷 载 类 型
类别
1
水土压力、结构自重
恒载
2
地面超载
活载
3
特殊荷载
偶然荷载
4
车辆爆炸荷载
偶然荷载
5
地震荷载
偶然荷载

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(一)顶板上的荷载
作用于顶板上的荷载,包括有顶板以上的覆土压力、水压力、顶板自重、路面活荷载以及特载。
1.覆土压力
将结构范围内顶板以上各层土壤(包括路面材料)的重量
之和求出来,然后除以顶板的承压面积即可

2.水压力


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(一)顶板上的荷载

3.顶板自重

4. 顶板所受的特载为

5.地面超载q
总和

+q
+q
+q

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(一)底板上的荷载
一般情况下,人防工程中的结构刚度都较大,而地基
相对来说较松软,所以假定地基反力为直线分布。
作用于底板上的荷载可按下式计算




:结构顶板以下,底板以上的两边墙及中间柱等重量
:结构横断面的宽度(见图6—9);
:底板上所受的特载。

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(三)侧墙上的荷载
侧墙上所受的荷载有土层的侧向压力、水压力及特载。
1.土层侧向压力



2.侧向水压力


折减系数,其值依土壤的透水性来确定:对于砂土
,对于粘土
:从地下水表面至考查点的距离。
作用于侧墙上的荷载为:


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6.2.2 内力计算






计算内力时,
首先要选择合理的计算简图并初步假设截面的尺寸

(一)计算简图
1.平面应变
2.中隔墙看作只承受轴力的二力杆



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(二)截面选择
在进行内力计算之前,先根据以往的经验(参照已有的
类似的结构)或近似计算方法假定各个杆件的截面尺寸,
经内力计算后,再来验算所设截面是否合适。
否则,重复上述过程,直至所设截面合适为止。








结构力学
截面验算

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(三) 计算方法
当不考虑线位移影响时,可按图6-12简化计算模式
以力矩分配法进行手算。
图6-12
而静荷载作用下地层中的
闭合框架一般按弹性地基
上的框架进行计算,弹性
地基可按文克尔地基考虑,
也可将地基视作弹性
半无限平面。

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(三) 计算方法


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(三) 计算方法

弹性地基上平面框架的内力计算仍可采用结构力学
中的力法,只是需要将底板按弹性地基梁来考虑。

结构力学力法



框架基本结构在单位力作用下产生的位移(不包括底板)

:底板按弹性地基梁在单位力xi作用下算出的切口处
方向的位移;
:框架基本结构在外荷载作用下产生的位移(不包括底板;)
:底板按弹性地基梁在外荷裁q作用下算出的切口处
方向位移;

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(四)设计弯矩、剪力及轴力的计算

设计弯矩:实际不利的截面(弯矩大而截面高度又小)
则是侧墙边缘处的截面,对应这个截面的弯矩。
根据隔离体平衡条件,可以按下面的公式计算


—— 设计弯矩;
—— 计算弯矩;
—— 计算剪力;

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