论浅埋式闭合框架结构设计

1、浅埋式闭合框架结构设计 结构计算书4200图-1截面图截面设计设 S 为 600mm，则有 h产S+h=600+600=1200(mm)可得 h+S/3=800< hi=1200,如右图所示。二，内力计算1计算弯矩M1.1 .结构的计算简图和基本结构如下图DW,J JJULI1 Jn上 E L It IL1 rt tt1 ntfirr5,4ao三口口 m口巴弓口日ft 工£、N 亩Lb图-2计算简图和基本结构1.2 典型方程弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力 法，只是需要将下侧(底板)按弹性地基梁考虑。由图-1的基本结构可知，此结构是对称的，所以就只有Xi和

2、X2, 即可以得出典型方程为:Xi 8 11+X2 S 12+A ip=0Xi 8 21+X2 S 22+2P=0系数是指在多余力Xi的作用下，沿着Xi方向的位移， iP是指在外荷载的作用下沿Xi的方向的位移，按下式计算:S ij= 8 ' ij + bij 1p+bipMiMj水0 ij=dsEJS ij-框架基本结构在单位力的作用下产生的位移（不包括地板）Xi方向的位Xi方向的位bij-底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处移; 'iP-框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;bip-底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处移。M2图-4 M2NplklpiMpT

3、图-5 MqMi=lXLy=3.4(kNm)M2=1(kNm)Mp上=1/2X qi x (Lx/2)=66.15(kNm)Mp下-1/2X qi 乂 (Lx/2)+1/2 x q?x Ly2=193.31(kNm)MiQ。M2C20MP上MP下MP下-Mp上-3.40-1066.15193.31127.16以上摘自excel文件;根据结构力学的力法的相关知识可以得至U：,2/3M1Lii=- -4.85235E-0512 -, M LS 21 - -|-jl=2.14074E-0522 =2 Ly Lx y-2.03704E-05EI 1p-2 (MpLy 0.5 M1) 1/3 LV(M

4、PT -M P) 3/4 M1 yy =-0.002777183EI，=-2 1/3八2P-Lx/2 MP 1 MPLy 2 2 (M PT - M P) 1/3 EILy =-0.001546 11'6 12'621'6 22'A 1P'A 2P'4.85235E-052.14074E-052.14074E-052.03704E-05-0.002777183-0.00154以上摘自excel文件4 噌=0.368894(1/m)1.3 求 bj 和 bipa 一接下来要用弹性地基梁的知识，求的相应的0值。对于受X1X2,Xp的的情况进行讨论。d

5、 1 人=ch a xcos a X= 0.0527510 2人=ch a xsin a x+sh a xcos% X=2.508046 3人=sh% xsin % x=2.2475062d 4人=ch % xsin a x-sh a xcos a x=2.411645以Xi=1时为例说明如何求0。M144KNM图-6 M1作用时的弹性地基梁因为Ma=-3.4 KNM ,Q a=0 KN可以求出令两个人未知初始值。然 后根据所有的初始值求出他的 M和Q等值。设A到H为下表的相应 数值。ABCDEFGHbk/2 /bk/4 a 311/2 abk/2 abk/2 a 2-a1146969.384

6、6199202.745511.35540300554216.12022146969.4-0.368891这可以得到:M a=A（|）3 入 yo+B 0 0（|）4 人 +CM 0。i 入 +DQo d 2 人QA=Ey0 d 2入 +F 0 o。3 入 +GM o d 4入 +HQ0 d 1 入这可以得到:Dr,CD 匚M F0 0=A=-1.28174E-050 BD E AQ -EQn-F_yo=Q0 F =8.89132E-06d同理可以得到当X2, Xp时的8 0和y。见下表。y100 10y200 20Yp00 p08.89132E-06 -1.28174E-052.61509E-

7、06 -3.76984E-06 -0.001393495 0.000893又bn=2XLyX 0 10；b12=b21=2x 0 10；b22=2 x o 20；b1p=2XLx8p0；b2p=; 2 0 p0和S 11= S11+bnS 12= 8 21= 8 ' 12+b12S 22= 822 + b22 1p= A 1p+b1p 2p= A '2p+b2P根据以上公式就可以求出相应的值，详细的情况见来自excel的表格:bii-8.71586E-056 ii-3.9E-05bi2-2.56349E-056 12-4.23E-06b2i-2.56349E-056 2i-4.

8、2E-06b22-7.53967E-066 221.283E-05bip0.006075785A ip0.003299b2P0.001787A 2P0.000249i.4 求 Xi 和 X2,又有典型方程：Xi S ii+X2 S i2+AiP=0, X i 8 2i+X2 S 22 + 2P=0可得,Xi= 2P =84.454767;ii 22 - i2 2iX2= -P=8.440i27;ii 22 - i2 2i1.5 其他对于底板的弹性地基梁，可以得到她的初始值，然后像前面所述 的那样求出它的关于M和Q的方程。可知：M°=MiXi+M 2X2+M p 下=-102.2763

9、345knmQ0=63KN可以推得：V。0 0-0.000620509 -0.000221.6 弹性地基梁的M对地基上取若干个点，来计算它们的。i小2小4。3,来为接下来 的弯矩的计算做好准备，另外这些数据在计算剪力时也是需要的。所以是比较的重要，如果他们都计算错了，那么，其他的夜很难正确， 具体的数据见来自excel得下表：Xi地基(f) 142（）34 4a X0100000.420.9999040.3098650.02400480.0024790.15493550.840.9984630.6195510.09601020.0198350.30987091.260.9922220.9281

10、670.2159330.0669310.46480641.680.9754221.233390.38345050.1585760.61974192.10.9400261.5307640.59772420.3094040.77467732.520.8757531.8129890.85701340.5336650.92961282.940.7701672.0692441.15818260.8448641.08454833.360.6088292.2845411.49610491.2552441.23948383.780.3755462.4391351.86296951.7750641.394419

11、24.20.0527512.508042.24750622.4116451.54935470.30.9999750.2213350.01224740.0009040.1106682然后由M a=A 6 3入 yo+B 00。4 入+CM0 © 1 入 +DQ0。2人X1地基M地基10-102.27633450.42-78.105226250.84-58.843643911.26-44.860558671.68-36.387281252.1-33.549603622.52-36.387281252.94-44.860558673.36-58.843643913.78-78.105226

12、254.2-102.27633450.3-84.530533031.7 两侧和上侧的M.又Mx=M 1X1+M2X2+M p下,可以得到以下表格:X2两侧XP上侧M上侧M两侧0057.7098730657.709870.340.4233.8958730630.266850.680.8415.373873065.3670321.021.262.143873056-16.98961.361.68-5.794126944-36.8031.72.1-8.440126944-54.07322.042.52-5.794126944-68.80032.382.942.143873056-80.98412.7

13、23.3615.37387306-90.62473.063.7833.89587306-97.72213.44.257.70987306-102.2763.10.340.15987306-98.38992.求框架的Q;2.1 弹性地基梁的Q;因为 Qx=Eyo © 2x+F 0 0 d 3x+GMo © 4x+HQo d ix,所以可得:0630.4251.884120.8439.693051.2626.802561.6813.497232.102.52-13.49722.94-26.80263.36-39.6933.78-51.88414.2-630.355.18898X

14、i地基Q地基2.2其他的QX2两侧XP上侧Q上侧Q两侧006337.40.340.4250.429.920.680.8437.822.441.021.2625.214.961.361.6812.67.481.72.1002.042.52-12.6-7.482.382.94-25.2-14.962.723.36-37.8-22.443.063.78-50.4-29.923.44.2-63-37.43.10.354-30.8图-8 Q图2.3框架的轴力N;对于上侧N=q2Ly,对于两侧N=1/2q2Lx对于地基N=q2Ly；则有X1地基X2两侧XP上侧N地基N上侧N两侧000-74.8-74.8-

15、630.420.340.42-74.8-74.8-630.840.680.84-74.8-74.8-631.261.021.26-74.8-74.8-631.681.361.68-74.8-74.8-632.11.72.1-74.8-74.8-632.522.042.52-74.8-74.8-632.942.382.94-74.8-74.8-633.362.723.36-74.8-74.8-633.783.063.78-74.8-74.8-634.23.44.2-74.8-74.8-630.33.10.3-74.8-74.8-63图-9 N图三，配筋以上侧（顶板）为例讲述框架的各部分的配筋情况。我把上侧 （顶板），两侧（两帮），地基（底板）看作是柱子，先判断柱子是和