文档介绍：该【参考山岭隧道结构设计计算书 】是由【知识改变命运】上传分享，文档一共【34】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【参考山岭隧道结构设计计算书 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第一章总则
对某区间地道进行结构检算,求卖力,并进行配筋计算。详细设计基本资料
以下:
地道拱顶埋深为5m;地道围岩等级为III级,围岩重度为28kN/m3,围岩
的摩擦角φ=60o,似摩擦角φ*=68o,。;采纳暗挖法施工,
地道断面型式为6心圆马蹄形结构。
结构尺寸以下图:
图1地道尺寸表示图
山岭地域的地下工程是包含铁路、公路、水工地道和地下储库等位于山岭部的地下建筑物。
关于公路地道而言,主体规划设计主要考虑4个方面的问题:
(1)地道(里面、平面)线型的选择,需要考虑地表条件、地层条件、地下水条件和既有邻近建筑及设备;
(2)地道施工对地层的影响,需要剖析地层的变形、荷载和稳固性特点,
还需要考虑地下水和地层的浸透性;
(3)地道断面、主体及隶属结构形式的选择,需要考虑地层的变形和刚
度、衬砌的变形和刚度,以及二者之间的互相作用;
(4)地道防水方案,选择全关闭方案、部分关闭部分排水方案或其余防
排水方案。
地道施工方法的规划设计主要波及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)地层稳固性的保持,需要考虑地层的自稳特点和站即刻间,对注浆
或冻结等地层办理方法的适应性;
(3)地下水,包含流量与流向,流砂或管涌的可能性,以及办理方法。
公路地道结构设计应依照有关的行业规履行。如《建筑结构荷载规》(GBJ50009-2001)、《人民防空工程设计规》(GB50225-95)、《公路地道设计规》(JTGD70-2004)、《锚杆发射混凝土支护技术规》(GB50086-2001)、《混凝土结构设计
规》(GB50010-2002)、《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)、《钢结
构设计规》(GBJ50017-2003)、《地下工程防水设计规》(GB50108-2001)、《公
路工程技术标准》(JTGB01-2003)等。
图2地道地点表示图
地道部尺寸设计:
结构底板厚度550mm
结构顶板厚度550mm
结构侧板厚度550mm
《建筑结构荷载规》(GBJ50009-2001)
《人民防空工程设计规》(GB50225-95)
《公路地道设计规》(JTGD70-2004)
《锚杆发射混凝土支护技术规》(GB50086-2001)
《混凝土结构设计规》(GB50010-2002)
《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)
《钢结构设计规》(GBJ50017-2003)
《地下工程防水设计规》(GB50108-2001)
《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
在本次设计中,我们采纳了以下环境保护举措:
采纳无毒无害的防水板,防止对地下水的影响。
严格控制降低地下水位,免得地下水位降低惹起地面沉降、地下管道断
裂、建筑物开裂、草木枯败。
施工场所规划尽量减少对绿化的损坏及对交通的影响。
采纳有益于环境保护、切合可连续发展战略的绿色建筑技术,采纳有益
于环境保护和人群健康的建筑资料及建筑装饰资料,采纳的建筑资料、
涂料等要切合国家的有关部门标准。
各专业应踊跃采纳不产生或少产生污染的新技术、新工艺、新资料、新
设备,节俭能源,循环(重复)利用资源。引进设备其污染物的排放
一定达到国家工市拟订的标准和切合环境管理法例的有关规定。
第二章结构设计
、浅埋;
依据《公路地道设计规》,在判断地道深浅埋时有以下规定:
在矿山法施工的条件下,
Ⅳ~Ⅵ级围岩取
H
p
*
,Ⅰ
~
Ⅲ级围岩取
h
Hp2h*。依据设计的条件,Hp
2h*。
采纳《公路地道设计规》介绍的方法,即有
h*
()
1i(B5)
上式中:
为围岩的级别;
为洞室的跨度;
i为B每增添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=;当B>5m时,取i=。
因为地道拱顶埋深5m,位于III级的围岩中,依据《公路地道设计规》公式,
则有
h*
(B5)
231
1
(
5)
因为埋深2h*
hc
5m
h*
,可知该地道为浅埋地道。
;
永远荷载
顶板上永远荷载
顶板自重(可只考虑二衬)
qd25kN/
地层竖向土压力
因为拱顶埋深5m,依据《公路地道设计规》的浅埋地道荷载的计算方法,
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:
q浅=
Q浅
H(1
H
tan)
()
Bt
Bt
式中:
——侧压力系数,
——围岩自重(kN/m3)
H——地道埋深,指坑顶至地面的距离(m)
Bt——坑道宽度(m)
——埋深在浅埋围时,为便于计算,假设土体中形成的破碎面是一条与水平成的斜直线。当地道正上方土体下沉时,带动双侧三棱锥土体下沉,,整个
土体下沉,又要遇到未扰动岩土体的阻力,关于无实测资料时,可按表1采纳。
表1各级围岩的
值
围岩级别
Ⅰ~Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
(~)φ
(~)φ
(~)φ
代入数据:
q
Q浅
H(1
H
tan
)
285[1
5
()]
=
浅
Bt
Bt
e1
H
28
5
42kN/m2
e2
h
28
(5
)
2
e
1
(e
e)
1
(42
)
2
1
2
2
底板上可变荷载
底板自重(可只考虑二衬)
qd25kN/
侧墙上永远荷载
侧墙自重
qd25kN/
关于地道侧墙上侧向土压力
地层侧向压力按的《公路地道设计规》的浅埋地道荷载的方法计算。作用在
支护结构双侧的水平侧压力为:
e1
H
()
e2
h
()
当侧压力视为均布荷载时
e
1
(e1
e2)
2
()
式中:
——侧压力系数,
——围岩自重(kN/m3)
H——地道埋深,指坑顶至地面的距离(m)
h——地道底部至地面的距离(m)
代入数据:
e1
H
28
5
e2
h
28
(5
)
2
e
1
(e1
e2)
1
(42
)
2
2
2
可变荷载
顶板上可变荷载
按《公路地道设计规》中第三条规定:
当明洞上方与公路(铁路)立交时,应试虑公路(铁路)荷载,本设计不存
在立交,故可不考虑。
人行荷载能够不用考虑。
底板上可变荷载
主要为列车车辆运转的可变荷载,依据《公路地道设计规》规定,公
路车辆荷载计算应按《公路工程技术标准》的有关规定履行。
侧墙上可变荷载
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。
有时荷载
在本设计中,仅考虑比较简单的状况,有时荷载能够不用计算。
依据任务书,只要依照基本组合构件计算,
1、承载能力极限状态
+
依据以上各样计算,作用在地道上的设计荷载有:
拱顶:设计恒载:-
底板:设计恒载:-
设计活载:-7Mpa
侧墙(顶部):设计恒载:
(底部):设计恒载:
2、正常使用极限状态
荷载组合采纳恒载+活载
(x方向)-(y方向)
(x方向)-(y方向)
依据以上各样计算,作用在地道上的设计荷载有:
拱顶:设计恒载:-
底板:设计恒载:
-
设计活载:
-5Mpa
侧墙(顶部):
设计恒载:
42Mpa(x
方向);-(y方向)
(底部):
设计恒载:
(x方向);-(y方向)
依据荷载组合值,能够分别计算出拱顶、底板、侧墙和中墙的设计荷载值,如
下列图:
1、承载能力极限状态
2、正常使用极限状态
第三章利用midas程序计算结构力
用通用有限元程序—MIDAS/Civil,MIDAS/Civil是当前最初进的土木结构
剖析系统,它对土木建筑的剖析中所需要的各样功能进行了综合的考虑。在计算
机技术方面,MIDAS/Civil所使VisualC++,所以能够充散发挥32bit视窗环境
的长处。以用户为中心的输入输出功能使用的是精准并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剖析供给了很大的便利。
用midas软件对结构成立有限元模型,以下列图所示。该模型共有54个节点,
个单元。
截面采纳矩形截面,以下图