地下建筑结构课程设计

1、实用文案遵义师范学院本科生课程设计题目浅埋矩形闭合框架结构设计学生姓名黎进伟学号 144680201025课程名称地下建筑结构课程设计学 院工学院所学专业土木工程指导教师欧光照一、课题设计与分工要求（一）设计课题课题：浅埋矩形闭合框架结构设计（二）课题分工与要求课题：所有同学完成，每位同学参数不同。二、目的和要求1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流程；2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及工程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和 使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位 同学能够充分利用好网络资源）；3、掌握地下建筑结构

2、的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面设 计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设 计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及 构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法；5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精 神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正 确的学习态度。三、应完成的设计工作量（一）计算书一份1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图；2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳定性验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不 同选择计

3、算内容）；3、关键部位配筋的注意事项。4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。5、依据施工要求的截面尺寸设计。四、设计时间：两周（12月17日至12月28日）五、主要参考资料1、地下建筑结构（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出版 社编，20052、 地下结构工程，东南大学出版社，龚维明、童小东等编，20043、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99），中国建筑工业出版社，19994、基坑工程手册，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊编，19975、钢筋混凝土结构设计规范（GB50010-2002，中国建筑工业 出版社，20026、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002，中国建

4、筑工业出 版社，20027、中华钢结构论坛（ ）。8城市桥梁设计荷载标准（CJJ77-98）9、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）六、设计资料题目1某浅埋地下通道，总长度 30m所处位置及地质剖面见图1 及表1。采用钢筋砼矩形框架，地面活载为4.0KN/m2，恒载为8.0KN/m2。设计该框架通道，并分析其可靠性。表1题目1各土层资料土层编号（从天然地面算起顺序编号）天然重度（饱和重度）（kN/m3）弹性模量2 （kN/m）内磨擦角（ ）粘聚力（kPa）结构所处位置有无地下水1粉质粘土18（ 19.5）-1510无2粘土17.5（ 19）50001727无

5、3粘土17.5（ 19）50001727有标准文档天然地面k1hlF2LFh23I rh3H/ 、丿IJL图1地质剖面及设计断面样式学生分组及参数对应表指导教师：欧光照施工方法：地下连续墙 h2=1.5m学号土层参数通道H-5mH-5.5mL-9mL2-9.5mL3-10mL-9mL2-9.5mL3-10mh3=1mh1-2.0m001002003004005006h1-3.2m007008009010011012h3-2mh仁 3.0m013014015016017018h1-2.5m019020021022023、荷载计算.(1)顶板何载计算1、覆土压力：q底二q顶12十q土八 rihi=

6、18 3.2 17.5 1.5 (17.510) 1 = 91.35KN/m22、水压力：q水 -w hw2=10 1 =10N/m3、顶板自重：q= ；，d=27 0.55 =14.85KN / m24、底面超载：q =12KN/m25、综上所述，q顶=91.35 10 14.85 12 =128.2KN / m(2)板底荷载计算= 128.2 1.2 (0.55 0.55 0.4) 3.63 25/9 = 146.35KN / 卅(3) 地基反力计算地下通道结构刚度远大于地基土的刚度，故假定地基反力为直线分布。q反 7底 .2d=164.17N/ 川(4) 侧墙荷载计算根据朗肯主动土压力计

7、算方法， 计算土中侧向土压力。并且用土水分算法，计算侧向水压力。1、侧向土压力主动土压力Pa ( Z q)ka2C *a其中 ka为主动ka=tan2(45 石)土压力系数1. 土的侧向压力顶板处土的侧向压力e=( Ahjta n2(45 刁)-40(18 3.2 17.5 1.5 7.5 1) 0.548 40 = 10.05KN /m 2底板处土的侧向压力2口2e=C rihi)tan (45)-40(18 3.2 17.5 1.5 7.5 5.5)0.548 -40 = 28.55KN /mi22、侧向水压力顶板处水压力ew = wh =0.7 10 1 =7KN / m2底板处水压力e

8、w= wh=0.7 10 5. 38.5KN /m2综上所述,顶板侧压力为：q侧=1.2 (e e)二 1.2 (10.05 7) = 20.46KN / m2底板侧压力为q侧=1.2 (e e)二 1.2 (28.55 38.5) =80.46KN /m2二、内力计算(1) 弯矩分配法计算内力1、计算简图其计算简图如下；内力计算eexJJfJt-亠*-一 JI 一 =二(Ifftf+T弯矩图剪力图轴力图(3)设计弯矩、剪力、轴力，考虑到安全因素，在基数按设计弯矩、剪力、轴力，以及之后的配筋过程中，均按照弯矩 分配法算得内力进行计算。Qp易知，最大弯矩均出现在中轴线处。然而，底板与顶板与侧墙与

9、中隔墙现浇在一起。截面刚度相对较大，危险截面一般出现在支座边缘。 所以，要计算设计弯矩、剪力和轴力。1、顶板与侧墙交点 5Kb -bXpQ- pM-侧MM上=Mp-Qp r291J 356.20.27389JKN*m= 291.1 177.8 0.275 =242.2KN*mQ上=Qp _q 尹-356.2 20.46 0.275-361.8KN * m bQ侧二 Qp-q - =177.8 20.46 0.275 = 172.2KN * m2、顶板与中隔墙交点；M上 二MpQp - =-15.1 222.65 0.2 =29.4KN*mQ上 二 Qp-q 刁=-222.65-20.46 0.

10、2 = 226.7KN * m3、底板与侧墙交点；M下=Mp-Qp - -153.31 59.78 0.275-169.7KN * mM侧二Mp-Qp =-89.77-99.73 0.275 =-117.2KN * m p p 2bQ下二 Qp-q ?59.78 -164.17 0.275 =104.9KN * mQ侧二 Qp-q - -99.73-80.46 0.275 =-121.9KN * m4、底板与中隔墙交点；M底=Mp-Qp - -287.11 64.28 0.2 =300.0KN * mp p 2底上Q-64.28164.17 0.2 =-97.1KN * m（4）抗浮验算取1m

11、宽板带，进行验算。Q浮=igv =1000 10 9 5.5 =495.0KNQ自重=，gv =2500 10 (9 0.55 2 5.5 2 0.55 5.5 1 0.4)453.75KNQ上覆土 = - gh(1800 3.2 1750 1.5 750 1)9 =82.2KN所以;453.75 82.2495.0= 1.08 17.5的构件，轴向力偏心距的影响，将轴向力对截面重心轴的偏心距114008山0=1（护1 2规范第5.3.10条规定。计算偏心受压 应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对 eo乘以偏心距增大系数n,相关公式如下；1= 0.2 2.7 色-1.0h。= 1.15 0.01

12、 色 5的构件，应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响，将轴向力对截面重心轴的偏心距eo乘以偏心距增大系数n,相关公式如下：=111400 e)/ h。=0.22.7虫 _1.0h。1 =1.15 0.01 旦 _1.0h。其中：M 釘N(3) 斜截面抗剪配筋计算规范第5.2.9条规定:跨中剪力值较小( 0KN，可不做斜截面承载力验算。对于节点剪力，根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 最大剪力为 Vmax =0.51 10 . fcubg5.2.10条规定:结构所有节点处剪力均满足要求。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范规范第V 10d=18 10=180mm 为避免在转角部分的内侧发生拉力时，内侧钢筋与外侧钢筋无联系，是表面混凝土容易脱落，故在外侧钢筋的周围，要加密纵向分布钢筋。故配置 5 0 14钢筋。(7) 锚固长度根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范规范第9.1.4条规定:制瞒种类駐土對也尊绒環 11、1(25HRIMOO.KMOOC2UC25(竝(220C25C3Q(20C2525H4(ki35d泓M25 d哽拉钢躺一w45 d氓M33d25d2OM25 M