明挖区间计算书.doc

1. 设计参数穿越土层及其物理力学参数依次为：钻孔号12L38(孔口标高43.07m)设计地面标高42.78m。土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)j()c(kPa)kmax(kN/m3)静止侧压力系数139.383.419.316.620.4150.55338.081.320.228.9515.89400.553137.180.920.112.5725.31350.52336.18120.228.9515.89400.403135.580.620.112.5725.31350.52334.181.420.228.9515.89400.403131.882.320.112.5725.31350.52427.384.520.514.2128.5350.525224.38320250300.336223.181.220.527.6913.13500.406120.083.119.215.7540.25400.457118.681.420300400.25711.886.820300800.20加权平均20400.45计算条件：静止侧压力系数：0.45加权平均天然重度：20 Kg/m3垂直基床系数：40Mpa/m水平基床系数：48Mpa/m设防水位标高：38.00（按地面以下4.78米考虑）2计算原则地下铁道结构中永久构件的安全等级为一级，相应的结构构件重要性系数0取1.1；临时构件的安全等级为三级，相应的结构构件重要性系数0取0.9；在人防荷载或地震荷载组合下，相应的结构构件重要性系数0取1.0。地下铁道结构的地震作用按8度设防，地下结构框架柱的抗震等级暂按三级，梁、板、墙等构件暂按四级。在使用阶段，结构承受的水平力宜按主动土压力和静止土压力对结构产生的不利工况进行计算。计算中应计及地面荷载和邻近建筑物以及施工机械等引起的附加水平侧压力。结构构件在永久荷载和基本荷载组合作用下，应按荷载短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行结构构件裂缝验算。二类环境混凝土构件的裂缝宽度（迎土面）应不大于0.2mm，一类环境（非迎土面及内部混凝土构件）混凝土构件的裂缝宽度均应不大于0.3mm，混凝土管片内外侧的裂缝宽度应不大于0.2mm。当计及地震、人防或其他偶然荷载作用时，可不验算结构的裂缝宽度。结构按底板支承在弹性地基上的结构物计算，结构简化为平面问题进行分析并计入立柱和楼板的压缩变形、斜托的影响。3荷载确定车站结构计算考虑以下几种荷载作用：结构自重、围岩压力、地面超载、水压力及浮力、人群活载、预加应力设备荷载、结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力、人防荷载。围岩压力：顶覆土为7.32m。 设防水位标高：38.00地面超载：取20kN/m2。人群活载：取4.0kN/m2。设备荷载：取8.0 kN/m2。人防荷载：按5级人防计算。地面空气冲击波最大超压：Pm=100kPa4荷载基本组合1恒载+活载；2恒载+部分活载+人防荷载；3荷载组合分项系数； 荷载分项系数表 表2 荷 载组合验算工况永久荷载可变荷载偶然荷载基本组合构件强度计算1.351.4（1.3）构件裂缝宽度验算1.01.0构件变形计算1.01.0抗震荷载作用下构件强度验算1.2(1.0)1.3人防荷载作用下构件强度验算1.2(1.0)1.0构件抗浮稳定验算1.0（一）恒载的确定：（水土分算）标准断面垂直压力：底板水压力：上部水压力位置为顶板上2.54m处。侧墙压力：土压力：水压力：荷载标准值位置h(m)侧向土压力(kPa)h(m)水压力(kPa)侧向荷载(kPa)顶7.3263.452.5425.488.85底19.03116.1514.25142.5258.65（二）恒载的确定：（水土分算）集水坑断面垂直压力：底板水压力：上部水压力位置为顶板上2.54m处。侧墙压力：土压力：水压力：荷载标准值位置h(m)侧向土压力(kPa)h(m)水压力(kPa)侧向荷载(kPa)顶7.3263.452.5425.488.85底左20.37122.1815.59155.9278.08底右23.08134.3718.3183317.37（三）恒载的确定：（水土合算）标准断面垂直压力：底板水压力：上部水压力位置为顶板上2.54m处。侧墙压力：土压力：荷载标准值位置h(m)侧向土压力(kPa)侧向荷载(kPa)顶7.3274.8874.88底19.03180.27180.27（四）恒载的确定：（水土合算）集水坑断面垂直压力：底板水压力：上部水压力位置为顶板上2.54m处。侧墙压力：土压力：水压力：荷载标准值位置h(m)侧向土压力(kPa)侧向荷载(kPa)顶7.3274.8874.88底左 20.37192.33192.33底右23.08216.72216.72（三）人防荷载的确定： 土中压缩波的最大压力 查人民防空地下室设计规范（GB50038-94） 表4.2.3-1得：粉土： ；，取则 查表4.2.3-3得 顶部 侧墙 h取侧墙中点至地面距离 =7.32+19.03/2=16.835m短边净跨6m， 查表4.3.5-1得hm=2.9m 顶部、侧墙、底板的核爆动最大压力Pc1、Pc2、Pc3顶部 式中，K顶部核爆动综合反射系数 h=7.32hm覆土厚度7.32米， 5级人防 K=1.2顶部： Pc1=1.295.5=114.6kpa侧墙： Pc2=Ph2对于粉土，在0.330.43 范围 ，取0.43Pc2=0.4395.5=41.1 kPa底部： Pc3=Pc1为饱和土的含气量，底板位于地下水以下 ，取0.81.0，0.1%时取大值 Pc3=Pc1=1.0114.6=114.6kPa 在核爆动荷载作用下，顶部、侧墙、底板的均布等效静荷载标准值其中 是动力系数，简化为有升压时间时：根据结构自振圆频率,升压时间 及允许延性比确定。简化为无升压时间三角形时 按受弯构件时 =1.2受力状态受弯大偏心受压小偏心受压中心受压3.02.01.51.2（附录A）式中：结构为单跨，查附录A.0.1-1得 B结构的抗弯刚度，,其中是核爆动荷载作用下的材料弹性模量，=1.23.0107=3.6107kPa为刚度折减系数， 钢筋混凝土构件m结构的单位长度质量m=250.81.0/10=2kgB=0.63.610710.83/12=9.2105土中压缩波的升压时间，顶部 =（2.25-1）7.32/250=0.0366侧墙 =（2.25-1）16.835/250=0.084175查表4.4.2取3.0查表4.4.4得 =1.05=1.05底板的动力系数可取1.0 顶部 侧墙 底部 5荷载组合 标准断面（一）水土分算基本组合：强度计算，1.35恒载+1.4活载顶板： 1.35207.32+1.420225.64kPa侧墙： 顶：1.3588.85=119.95kPa 底：1.35258.65=349.18kPa楼板：1.4(4+8)=16.8kPa底板：1.35142.5192.4kPa偶然组合：人防荷载验算，1.2恒载+1.0人防荷载顶板：1.2207.32+1.420+1.0120.33324kPa侧墙： 顶：1.288.85+1.043.155=149.8kPa 底：1.2258.65+1.043.155=353.5kPa底板：1.2142.5+1.0120.33291.3kPa标准组合：裂缝宽度验算，1.0恒载+1.0活载顶板：167.14 kPa侧墙：顶：88.85kPa 底：258.65kPa底板：142.5kPa（二）水土合算 标准断面基本组合：强度计算，1.35恒载+1.4活载顶板： 1.35207.32+1.420225.64kPa侧墙： 顶：1.3574.88=101.1kPa 底：1.35180.27=243.4kPa楼板：1.4(4+8)=16.8kPa底板：1.35142.5192.4kPa偶然组合：人防荷载验算，1.2恒载+1.0人防荷载顶板：1.2207.32+1.420+1.0120.33324kPa侧墙： 顶：1.274.88+1.043.155=132.9kPa 底：1.2180.27+1.043.155=259.5kPa底板：1.2142.5+1.0120.33291.3kPa标准组合：裂缝宽度验算，1.0恒载+1.0活载顶板：167.14 kPa侧墙：顶：74.88kPa 底：180.27kPa底板：142.5kPa6荷载组合 集水坑断面（一）水土分算 基本组合：强度计算，1.35恒载+1.4活载顶板： 1.35207.32+1.420225.64kPa侧墙： 顶：1.3588.85=119.95kPa 底左：1.35278.08=375.4kPa底右：1.35317.37=428.5kPa楼板：1.4(4+8)=16.8kPa底板左：1.35155.9210.5kPa底板右：1.35183247.1kPa偶然组合：人防荷载验算，1.2恒载+1.0人防荷载顶板：1.2207.32+1.420+1.0120.33324kPa侧墙： 顶：1.288.85+1.043.155=149.8kPa 底左：1.2278.08+1.043.155=376.9kPa 底右：1.2317.37+1.043.155=424kPa底板左：1.2155.9+1.0120.33307.4kPa底板右：1.2183+1.0120.33340kPa标准组合：裂缝宽度验算，1.0恒载+1.0活载顶板：167.14kPa侧墙：顶：88.85kPa 底左：278.08kPa 底右：317.37kPa底板左：155.9kPa 底板右：183kPa（二）水土合算 集水坑断面基本组合：强度计算，1.35恒载+1.4活载顶板： 1.35207.32+1.420225.64kPa侧墙： 顶：1.3574.88=101.1kPa 底左：1.35192.33=259.6kPa底右：1.35216.72=292.6kPa楼板：1.4(4+8)=16.8kPa底板左：1.35155.9210.5kPa底板右：1.35183247.1kPa偶然组合：人防荷载验算，1.2恒载+1.0人防荷载顶板：1.2207.32+1.420+1.0120.33324kPa侧墙： 顶：1.274.88+1.043.155=94.17kPa 底左：1.2192.33+1.043.155=274kPa 底右：1.2216.72+1.043.155=303.2kPa底板左：1.2155.9+1.0120.33307.4kPa底板右：1.2183+1.0120.33340kPa标准组合：裂缝宽度验算，1.0恒载+1.0活载顶板：167.14 kP