【《综合管廊设计计算过程案例》16000字】

综合管廊设计计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u15080综合管廊设计计算过程案例 110781.1计算参数 1130941.2荷载组合与分类 3127281.3电力舱设计计算 4204951.3.1岩土物理力学指标 5128841.3.2构件尺寸与参数 5290111.3.3单元划分 6271041.3.4地层压力计算 7273431.3.5内力计算 9180981.3.6截面验算 19316511.4水信舱设计计算 3153571.4.1构件尺寸与参数 31109851.4.2单元划分 32258181.4.3地层压力计算 3379491.4.4内力计算 35259351.4.5截面验算 38279401.5燃气舱设计计算 48231101.5.1构件尺寸与参数 4819651.5.2单元划分 49227841.5.3地层压力计算 49288321.5.4内力计算 51323631.5.5截面验算 54计算参数计算隧道结构内力，首先要确定计算方法。换句话说就是要先判断隧道结构是深埋隧道还是浅埋隧道，确定了之后再根据相应的隧道类型选择合适的计算方法。结构的设计开挖宽度为11.8m，考虑到衬砌的因素，电力舱开挖宽度为3.55m，水信舱开挖宽度为5.3m，燃气舱的开挖宽度为2.95m。三个舱室的开挖高度也不一样，电力舱和水信舱为5.32m，燃气舱为5.0m。根据开挖断面图可知，管廊结构的底板埋深为13.10m，下面开始判断隧道的埋深类型。《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)第5.1.6条规定，当地表水平时，若隧道结构的上覆土层的厚度满足下式，按浅埋隧道来设计和计算。(5.1-1)《公路隧道设计规范》(JTG3370.1-2018)第6.1.3条规定，判断隧道结构是深埋还是浅埋，要看等效荷载高度。(5.1-2)式中：—浅埋隧道分界深度(m)；—荷载等效高度(m)。(5.1-3)式中：—围岩重度(kN/m3)；—(kN/m2)。(5.1-4)式中：—围岩等级;—宽度影响系数，按照下列公式计算(5.1-5)式中：—隧道宽度(m)；式中：—围岩压力增减率，按表5.1-1取值。表5.1-1围岩压力增减率值隧道宽度B(m)B＜55≤B＜1414≤B＜25围岩压力增减率0.20.1分导洞开挖0.07上下台阶法或一次性开挖0.12根据勘察报告可知，围岩等级为Ⅵ级，S取6；B为隧道宽度，取11.8m；因为B满足条件5≤B＜14，i取0.1。将以上取值代入式5.1-4和5.1-5计算得：隧道结构以上的土层厚度为3.72~13.10m，取最大值H=13.10m来说算。由上式可知，浅埋隧道和深埋隧道的临界埋深值为60.48m，整个隧道结构的最大埋深深度13.10m要远远小于临界值，所以可以判定整个管廊结构全部可以视为浅埋隧道。荷载组合与分类参考《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)第5.1.1条规定，根据具体情况选择对应的荷载类型和组合系数，见表5.2-1和5.2-2。表5.2-1荷载分类与组合编号荷载分类荷载名称1永久荷载围岩压力2土压力3结构自重4结构附加恒载5混凝土收缩徐变影响力6水压力7可变荷载基本可变荷载公路车辆荷载、人群荷载8立交公路荷载及其冲击力与土压力9立交铁路荷载及其冲击力与土压力10立交渡槽流水压力11其他可变荷载温度变化影响力12冻胀力13施工荷载14偶然荷载人防荷载15地震力表5.2-2荷载组合系数表序号组合验算荷载工况永久荷载可变荷载偶然荷载地震荷载人防荷载1基本组合强度验算1.351.42准永久组合（构建裂缝宽度验算）1.01.03抗震荷载作用下构件强度验算1.20.61.34人防荷载作用下构件强度验算1.21.0电力舱设计计算根据规范《地下综合管廊工程设计规范》(DB37/T5109-2018)第5.3.1条规定，综合管廊标准断面内部净高根据容纳的管线种类、规格、数量、安装要求等综合确定，不宜小于2.4m，将电力舱断面净高设为4.0m，断面形状为马蹄形；根据第5.3.3条规定，根据管廊容纳的管线种类、数量、运输、安装、运行、维护等要求，取断面内部净宽为2.6m，结合工程地质条件又在拱外侧1.5m及掌子面处深孔注浆加固地层。根据规范《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018)第8.8.1条规定，公路隧道的衬砌形式应根据隧道围岩等级、施工条件和使用要求来选择合适的衬砌形式，Ⅳ～Ⅵ级围岩洞身段应采用复合式衬砌或整体式衬砌。根据勘察报告，施工标段SG2K0+132～K0+334的围岩等级为Ⅵ级，故采用复合式衬砌。规范DB37/T5109-2018《地下综合管廊工程设计规范》的第8.2.1条规定钢筋混凝土结构的混凝土强度不应低于C30，喷射混凝土强度不应低于C20。本工程拟采用C25喷射混凝土作为衬砌材料，初衬厚度为250mm；C35混凝土浇筑二衬结构，二衬厚度为350mm，且配有钢筋。在设计二衬厚度的时候要注意，电力舱顶板和侧墙二衬的厚度为350mm，为了达到更好的抗弯效果，底板的二衬厚度为400mm。每个舱室二衬厚度的设计原理都相同，其他舱室的设计方案在后面会有具体说明。根据规范《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018)的“表8.6.3混凝土保护层最小厚度”，取二次衬砌外侧的钢筋保护层厚度为45mm，内侧为35mm。根据“表8.6.4截面最小配筋率”、“表8.6.6钢筋锚固长度“、第8.6.8和8.6.9条规定，根据受力条件，选取合适的二次衬砌结构配筋方案，详细的配筋信息在截面验算中会有说明。岩土物理力学指标地面标高h0=35.300m，结构顶板标高为h1=23.061m，结构内部的底板标高为h2=18.461m。在综合各类因素之后，选取LHL4号钻孔处的土层物理力学性质参数来作为设计计算过程中的参数，计算过程中需要根据设计情况和计算结果的准确定来进行一定的参数优化。各土层参数见表5.3.1-1。表5.3.1-1土层参数值土体类型容重(kN/m3)粘聚力(kPa)内摩擦角(°)土层厚度(m)侧压力系数杂填土①3层19.00.0102.80粉土②1层19.016.0271.300.43黏土②2层18.332.051.100.55粉土②1层19.016.0273.000.43粉质黏土③2层20.132.915.71.800.42细砂③3层20.00.0302.600.40粉质黏土③2层20.132.915.72.100.42粉质黏土④1层20.132.0151.300.40粉土④3层20.220.0305.000.43注：本表中各土层的内摩擦角和粘聚力的取值，是根据三轴剪切试验得出的。构件尺寸与参数(1)构件尺寸要计算整个结构的内力，就需要先把结构分为多个衬砌构件单元。由于电力舱的顶板是一个半圆形，为了计算方便，将顶板分为5个构件单元，每个构件单元的长度为816.8m，高度取二衬的厚度，即350mm。将侧墙和顶板一分为二，每个侧墙构件的长度为1350mm，高度为350mm，底板构件长度为1300mm，高度为400mm。(2)构件参数在手算过程中需要用到每个构件的弹性模量，在只考虑二衬的情况下，除了混凝土之外还要考虑钢筋的弹性模量。只有算出了构件的等效弹性模量之后，才能进行下一步计算。参考《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的“表4.1.5混凝土的弹性模量”和“表4.2.5钢筋的弹性模量”取值。二衬混凝土强度等级为C35，取Ec=3.15×104MPa，本工程采用的是HRB400钢筋，取Es=2×105MPa。等效弹性模量的计算公式如下：(5.3.2-1)式中，—等效弹性模量；—混凝土弹性模量；—钢筋弹性模量；—混凝土截面面积；—钢筋截面面积；—构件截面面积。现在知道了构件的长度和高度，由于整个工程隧道结构是一直连续的，取宽度B=1.0m。根据构件各项参数，计算惯性矩和弹性模量，如下。(5.3.2-2)(5.3.2-3)各构件单元参数见表5.3.2-1。表5.3.2-1构件单元参数构件截面面积(m2)惯性矩(m4)弹性模量(Mpa)顶板0.353.57×10-33.72×104底板0.405.33×10-33.64×104侧墙0.353.57×10-33.72×104(3)结构自重单元划分运用结构力学中的矩阵位移法将计算模型分为以多个构件单元，如图5.3.3-1。图5.3.3-1电力舱单元划分图地层压力计算根据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)附录E可知：应按上覆土柱的全部重量来计算浅埋情况下的竖向压力。根据场地施工条件来判断，地层土压力取静止土压力来计算，除此之外还要考虑地面荷载、施工人员和机械等引起的附加水平压力。地面超载为20kPa，侧压力系数统一取0.45，地面超载的水平分量为9.0kN，结合教材《土力学基本原理及应用》中的14.3静止土压力计算一节和“表2.2.1—1钻孔土层物理力学参数建议值”，综合管廊结构所受的竖向压力及静止土压力的计算过程如下。(1)竖向压力式中，—土的重度；—土层厚度。静止土压力由于土壤和管廊各自都没有相对移动，按静止土压力来算。(5.3.4-1)式中，—静止土压力系数，可由泊松比来确定，。由于测定的设备和方法还不够完善，在缺乏实验资料的情况下，可根据经验公式确定，即对砂性土，有(5.3.4-2)对黏性土，有(5.3.4-3)式中，——土的有效内摩擦角。由于③2和④3土层都是黏性土，所以采用式5.3.4-3来计算各图层的静止土压力系数，在计算过程中为了计算结果的准确性和一致性，静止土压力系数全部取0.45。细砂③3层：粉土④3层：节点2静止土压力计算：节点3静止土压力计算：节点4静止土压力计算：节点5静止土压力计算：节点6静止土压力计算：由于计算截面为对称截面，所以截面两侧同一高度所对应的两个节点的竖向压力和静止土压力的绝对值是相等的，静止土压力的方向相反，各单元的竖向和侧向土压力见表5.3.4-1。表5.3.4-1单元土层压力单元竖向土压力(KPa)K0静止土压力(KPa)1000.45002315.42288.480.45141.84129.823288.48261.340.45129.82117.604261.34245.980.45117.60110.695245.98235.820.45110.69106.426235.82235.820.45106.42106.427235.82245.980.45106.42110.698245.98261.340.45110.69117.609261.34288.480.66117.60129.8210288.48315.420.45129.82141.8411000.4500内力计算得到各类计算参数后绘制结构计算简图，如图5.3.5-1所示：图5.3.5-1结构计算简图内力计算的基本思路是，杆端位移乘上单刚矩阵可以算出杆端位移，也就是，实际计算形式如下：上式可记为(5.3.5-1)式5.3.5-1就是根据节点位移求出了节点力，这个方程就是单元刚度方程，但注意这只是在局部坐标系下列出的方程，矩阵EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e是局部坐标系下的单元刚度矩阵，它是6×6方阵。将刚度矩阵和杆端位移算出来之后就可以得到结构内力了。在将结构划分为单元之后，需要先对结构整体建立一个二维坐标系，这样一来每个单元与整体坐标系的夹角就可以计算出来，这个角度起到了坐标转换的作用。首先要计算出每个单元在局部坐标系下的单元刚度矩阵，矩阵形式如下：但要计算构件单元的内力就必须要算出整体坐标系下的单元刚度矩阵，要实现的转换，就需要用到单元坐标转换矩阵T，如下：将单元刚度方程转换成整体坐标系下的形式，可写为下式：(5.3.5-2)其中是在整体坐标系下的单元刚度矩阵。将单元刚度方程由局部坐标系转换为整体坐标系形式的公式如下：(5.3.5-3)根据各构件单元单元的参数，列出单刚矩阵，以下各单元刚度矩阵计算时，各物理量单位如下表5.3.5-1所示。表5.3.5-1各物理量单位物理量单位EMPaAm2Im4lm需要注意的是顶板、侧墙和底板的单元刚度矩阵相互之间是不同的，但是三个结构自身的每个单元刚度矩阵是相同的，因为构件单元的长度相同。侧墙单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1350mm=1.35m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元2由于单元2的弹性模量和长度和单元3相等，所以单元2、单元3、单元9和单元10的单元刚度矩阵相同。顶板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构建单元的长度l=816.8mm=0.8168m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元4同理可得单元4、单元5、单元6、单元7和单元8的单元刚度矩阵相同，底板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1300mm=1.30m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元1单元1和单元11的单元刚度矩阵相同。将计算得到的局部坐标系下的单元刚度矩阵通过式5.3.5-3算出整体坐标系下的单元刚度矩阵，这一部分的计算由于较为复杂，采用matlab来计算，计算代码见附录。每个构件单元与整体坐标系的夹角见表5.3.5-2，计算代码见附录。表5.3.5-2各单元在整体坐标系下的角度单元码杆端1节点码杆端2节点码(°)112-180223-90334-90445-72556-366670778368897299109010101190111112180注：单元坐标系相对于整体坐标系的角度顺时针为正。要算出结构内力值，光有构件单元的单刚矩阵是不够的，根据《隧道结构力学计算》第二章第五节——隧道衬砌计算的矩阵位移法可知，计算模型中除了衬砌单元，还有链杆单元和墙底弹性支座单元，后两者的单刚矩阵在求解的过程中也会用到，统一的计算模型如图5.3.5-2。图5.3.5-2计算模型将计算模型应用到本工程中，不涉及墙底弹性支座单元。要计算链杆的单刚矩阵，首先要用到温克尔假定，如式5.3.5-4，式中的代表的是局部坐标系下的弹性抗力，也就是局部坐标系下链杆单元的内力。(5.3.5-4)式中:——地层弹性抗力系数；按照设计资料取K=90Mpa/m;——截面的面积；和整体坐标系下的内力的转换关系为：(5.3.5-5)式中：—链杆单元与x轴的夹角，见表5.3.5-3。表5.3.5-3链杆单元夹角链杆单元编号(°)1-902-453041853667271088144916210-18011-135由式5.3.5-5可知，链杆单元的转置矩阵,结合式5.3.5-3，其整体单刚矩阵如下。(5.3.5-6)式中：—支撑链杆处围岩的弹性抗力系数；—支承链杆所支承的衬砌高度。运用直接刚度法，将衬砌单元的单刚矩阵扩展成贡献矩阵，以便结构总刚度矩阵的计算，如式5.3.5-7：(5.3.5-7)公式中i和j代表的是一个衬砌单元的杆端编号，这个公式可以将衬砌单元杆端i和杆端j的内力分开计算，在受力平衡的公式中会用到，四个贡献矩阵形式如下：通过matlab计算，得到衬砌和链杆单元的整体单元矩阵之后，利用直接刚度法来建立整个结构的刚度方程。首先对于衬砌单元，可以得到以下关系式：(5.3.5-8)以上关系式中的字母，上角标是单元编号。下角标是节点编号，那么对于链杆单元，我们需先先将它的刚度方程扩写，如式5.3.5-9：(5.3.5-9)对于各链杆单元，可得出以下关系式：(5.3.5-10)以上各关系式中的角标都代表节点编号，代表的是节点位移值。根据变形协调可知，同一节点的各单元位移相等，因此可以得到以下关系式：(5.3.5-11)根据力的平衡条件，同一节点上各单元构件的力的总和等于该节点的节点荷载值，如式5.3.5-12：(5.3.5-12)式中的下角标是节点编号。上角标是单元编号，以此类推便可得到以下关系式：(5.3.5-13)又因为各节点处的各单元的节点位移都相等，所以可以将以上关系式简化为：(5.3.5-14)需要注意的是，在前面已经提到，本工程的计算模型不需要用到墙底弹性支座单元，所以节点荷载值和合成矩阵的角标都没有0和n。由节点荷载的平衡方程，我们可以构建一个刚度方程，即,其中结构总刚度方程形式如下：应用到本工程内力计算的计算模型时，因为有了边界约束条件，这两个边界位移值都等于0，也就是说忽略第0行和第n行的元素。结构总刚度矩阵的计算过程由于太过复杂，故用matlab计算得出。在计算出结构总刚度矩阵之后，利用SMsolver(结构力学求解器)建模，来计算节点荷载值，各单元节点荷载值见表5.3.5-4，计算出节点荷载值之后通过式5.3.5-15计算得到节点位移。表5.3.5-4电力舱等效节点荷载值单元节点fx1fy1M1fx2fy2M2112-273.52-513.99440.90-273.52-513.99-227.29223-513.99273.52-227.29-513.9978.008.16334-513.9978.008.16-513.99-101.16-9.32445-523.1826.53-9.32-384.98-88.00-28.94556-366.45147.20-28.94-293.38-101.42-8.11667-287.54116.96-8.11-287.54-116.968.11注：利用半边分析，只需要计算单元1～5和单元6的，单元7～11与单元1～5相同，但是剪力的符号相反。(5.3.5-15)已知同一节点处各单元位移相等，则通过以下公式可计算出各衬砌单元节点力，也就是结构内力：(5.3.5-16)(5.3.5-17)式中：—单元节点力。最后运用matlab的程序，使用函数dis=inv(Matrix_s-tanhuang_s)*A;计算出每个单元的节点位移大小,见表5.3.5-5。表5.3.5-5节点位移参数表(m)杆1—4杆5—8杆9—11u(mm)0.4628-1.2221-0.2881v(mm)1.18220.9406-1.9896θ(rad)0.0148-1.0398-0.9966u(mm)0.4628-1.77030.7121v(mm)1.18480.1814-1.9913θ(rad)-0.0466-1.2357-0.4678u(mm)0.2237-1.76871.0134v(mm)1.1790-0.8652-1.9930θ(rad)-0.3398-1.3028-0.0228u(mm)-0.5174-1.1569v(mm)1.1732-1.7065θ(rad)-0.7719-1.2198利用matlab计算得到的各衬砌单元的节点内力见表5.3.5-6。表5.3.5-6电力舱衬砌单元节点内力值节点编号F(KN)Q(KN)M(KN·m)1-273.58-514.00-440.9120-1028.07454.673-156.01-1003.45-16.334288.17-1003.4518.615412.66-673.4157.936413.9126.6116.237497.52451.4737.038483.94579.8117.439124.77852.9320.8110374.721028.07236.6811-351.571028.07-449.19截面验算在截面验算部分中，由于初衬是喷射混凝土，厚度不大且强度不高，在计算过程中可以忽略其作用，即在验算过程中只考虑二衬。二衬为钢筋混凝土构件，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6章和第7章的规定，需进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算。根据工程施工要求和设计内容，衬砌所分成的构件单元应看作梁构件，在前面的设计部分已经说明，在验算过程中为了保证验算的准确性，将这三种构件都按照压弯构件来验算，下面先进行承载能力极限状态的验算。(1)正截面受弯承载力验算参考《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2.10条，构件受弯承载力满足以下公式：图5.3.6-1矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算(5.3.6-1)混凝土受压区高度：(5.3.6-2)混凝土受压区高度应满足下列条件：(5.3.6-3)(5.3.6-4)式中：—弯矩设计值；—系数，按规范第6.2.6条计算，取1.0；—；—受压区、受拉区纵向普通钢筋的截面面积；—受压区、受拉区纵向预应力筋的截面面积；—受压区纵向预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力；—矩形截面宽度；—界面有效高度；—受压区纵向普通钢筋合力点、预应力筋合力点至截面受压边缘的距离；—受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，当受压区未配置纵向预应力筋或受压区纵向预应力筋应力为拉应力时，公式5.3.6-4中的用代替。当不满足式5.3.6-4时，还可用下式来验算受弯承载力：(5.3.6-5)本工程的配筋方案中只给结构配有普通钢筋，因此在正截面受弯承载力验算时需要用到以下简化后的公式：(5.3.6-6)(5.3.6-7)(5.3.6-8)下面进行结构各构件的验算。顶板构件正截面受弯承载力验算根据内力计算的结果，取顶板构件中单元4和单元5的交点截面处进行验算，顶板结构的配筋方案如下：受拉区纵向钢筋为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。C35混凝土抗压强度设计值=16.7N/mm2；HRB400钢筋强度设计值=360N/mm2；二衬的混凝土等级为C35＜C50，因此=1.0；混凝土保护层厚度结构外侧为45mm，内侧为35mm。混凝土受压区高度：正截面受弯承载力：满足要求侧墙构件正截面受弯承载力验算为了简化工序和验算过程，电力舱的顶板构件、侧墙构件和底板构件的配筋方案相同，侧墙的配筋方案可参考顶板。侧墙的验算截面取弯矩最大也就是最危险的截面——单元1和单元2交点处截面。混凝土受压区高度：正截面受弯承载力：满足要求底板构件正截面受弯承载力验算底板的验算截面还是取单元1和单元2交点处截面，验算原理同上。正截面受弯承载力：满足要求(2)正截面受压承载力验算由于结构构件受到的是偏心压力，所以要将构件看作偏心受压构件。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2.17条规定，正截面受压承载力满足下列要求：图5.3.6-2矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算1—截面重心轴(5.3.6-9)(5.3.6-10)(5.3.6-11)(5.3.6-12)式中：—轴向压力作用点至轴向受拉普通钢筋和手拉预应力筋的合力点的距离；—受拉边或受压较小边的纵向普通钢筋、预应力筋的应力；—初始偏心距；—纵向受拉普通钢筋和受拉预应力筋的合力点至截面近边缘的距离；—轴向压力对界面重心的偏心距，取；—附加偏心距，按规范第6.2.5条确定。前面已经提到，结构只配置了普通钢筋，故上述所用到的计算公式可以简化为以下形式：(5.3.6-13)(5.3.6-14)侧墙正截面受压承载力验算选取侧墙构件中轴力最大的截面，验算截面为单元9和单元10的交点处截面，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足同一主轴方向杆端弯矩比不大于0.9且轴压比不大于0.9，根据规范第6.2.3条规定，忽略附加弯矩影的响。计算时先按大偏压计算，如果满足条件则成立：取；侧墙受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积As=6462mm2，受压区钢筋配置为25@150，受压区配筋面积As'=3436mm2。受压区高度为：结构配置的普通钢筋有屈服点，根据第6.2.7条规定，相对界限受压区高度为：根据规范第6.2.6条规定，混凝土强度等级为C35<C50，所以取0.8；混凝土极限压应变cu：相对受压区高度为：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件。根据规范第6.2.5条规定，附加偏心距应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值，因为350/30=11.67mm＜20mm，取=20mm。验算过程如下：经验算，侧墙构件正截面受压承载力满足要求。顶板正截面受压承载力验算顶板的验算截面选取的是单元6和单元7的交点处截面，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足规范第6.2.3条规定，忽略附加弯矩的影响。按大偏压计算：取；顶板受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积As=6462mm2，受压区钢筋配置为25@150，受压区配筋面积As'=3436mm2。受压区高度为：相对界限受压区高度：混凝土强度等级为C35<C50，取0.8；混凝土极限压应变cu：相对受压区高度：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件。因为350/30=11.67mm＜20mm，满足规范第6.2.5条规定，取=20mm。验算过程如下：经验算，顶板构件正截面受压承载力满足要求。底板正截面受压承载力验算底板的验算截面选取的是右底板和侧墙的交点处，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足规范第6.2.3条规定，忽略附加弯矩的影响。按大偏压计算：取；底板受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积As=6462mm2，受压区钢筋配置为25@150，受压区配筋面积As'=3436mm2。受压区高度为：相对界限受压区高度为：混凝土强度等级为C35<C50，取0.8；混凝土极限压应变cu：相对受压区高度为：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件。因为400/30=13.33mm＜20mm，满足规范第6.2.5条规定，取=20mm。验算过程如下：经验算，底板构件正截面受压承载力满足要求。(3)斜截受剪承载力验算根据规范第6.3.1条规定，受弯构件的受剪截面满足下列公式：当时(5.3.6-15)当时(5.3.6-16)当时，按线性内插法确定。式中：—构建斜截面上的最大剪力设计值；—界面的腹板高度：矩形截面，取有效高度；—混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取=1.0。规范第6.3.2条规定，验算截面首先考虑支座边缘处的截面。根据结构的剪力图，侧墙与底板交界处截面的剪力的绝对值最大，故选取此截面为验算截面。结构侧墙与底板交界处截面，箍筋的配置方案为，414@150，其余截面的配筋方案可根据验算结果进行优化。验算过程如下：V=1028.07kN∵∴选用式5.3.6-15进行验算经验算，满足要求。规范第6.3.12条规定，钢筋混凝土偏心受压构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：(5.3.6-17)式中：—偏心受压构件计算截面的剪跨比，按规范第6.2.12条规定取值，这里取；—剪力设计值V相应的轴向压力设计值，当大于时，取，此处A为构件的截面面积。—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，即；—沿构件长度方向箍筋的间距；—箍筋的抗拉强度设计值，按规范的第4.2.3条的规定采用。经验算，满足要求。下面进行正常使用极限状态验算，在这部分验算过程中要考虑的是裂缝宽度的控制。(4)裂缝控制验算本工程永久结构裂缝控制等级为三级，环境等级为一级，根据规范第7.1.2条规定，对于钢筋混凝土偏心受压构件，按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响。最大裂缝宽度计算方法如下：(5.3.6-18)(5.3.6-19)(5.3.6-20)(5.3.6-21)式中：—构件受力特征系数，按表7.1.2—1采用；—裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当其小于0.2时取0.2，当其大于1.0时取1.0；—按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力；—普通钢筋的弹性模量，岸本规范表4.2.5采用；—最外层纵向受拉钢筋保护层厚度(mm)：当其小于20时取20，当其大于65时取65；—按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；—有效受拉混凝土截面面积：受弯构件取0.5bh；—受拉区纵向普通钢筋截面面积；—受拉区纵向预应力钢筋截面面积；—受拉区纵向钢筋等效直径(mm)；—受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm)；—受拉区第i种纵向钢筋的根数；—受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特征系数。根据规范第7.1.4条规定，钢筋混凝土受弯构件钢筋的等效应力按下列公式计算：受弯构件(5.3.6-21)偏心受压构件(5.3.6-22)(5.3.6-23)(5.3.6-24)(5.3.6-25)(5.3.6-26)式中：—受拉区纵向普通钢筋截面面积；—按荷载准永久组合计算的轴向力值、弯矩值；—轴向拉力作用点至受压区或受拉较小边纵向普通钢筋合力点的距离；—轴向压力作用点至纵横受拉普通钢筋合力点的距离；—荷载准永久组合下的初始偏心距；—纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压区合力点的距离，且不大于0.87h0；—使用阶段的轴向压力偏心距增大系数；—截面重心至纵向受拉普通钢筋合力点的距离；—受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值；—受压区翼缘的宽度和高度。根据公式5.3.6-18和5.3.6-21可以看出，最大裂缝宽度与节点处的弯矩成正比，故要选取验算的截面是弯矩最大处，即左侧墙与底板交点处的截面，验算过程如下：截面处的受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积As=6462mm2，由于构件是梁，故按受弯构件来计算。根据规范的表3.4.5规定：表3.4.5结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值(mm)环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级裂缝控制等级一三级0.30（0.40）三级0.20二a0.200.10二b二级—三a、三b一级—经验算，底板跨中的最大裂缝宽度满足要求。水信舱设计计算水信舱的断面设计与电力舱断面设计的原理相同，断面净宽为3.9m，净高为3.8m，侧墙为直墙，顶拱是以断面对称线上距底面1.0m处半径为2.8m的圆弧；初衬是厚度为300mm的C25喷射混凝土，顶板和侧墙的二衬是厚度为400mm的钢筋混凝土，底板的二衬厚度为450mm；二衬的顶板和侧墙的配筋方案和电力舱的相同，受拉区纵向钢筋为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2；底板的配筋方案为受拉区28@100+28@150，受拉区配筋面积=9237mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2，计算简图参考“图5.3.5-1结构计算简图”。构件尺寸与参数(1)构件尺寸由于水信舱的顶板并不是一个规则的半圆，为了计算方便，也将其划分为5个构件单元，顶点单元长度为1746.5mm，剩下的四个单元长度为785.1mm，每个构件的高度都是400mm。将侧墙和顶板一分为二，每个侧墙构件的长度为1350mm，高度为350mm，底板构件长度为1950mm，高度为450mm。(2)构件参数各构件单元参数见表5.4.1-1。表5.4.1-1构件单元参数构件截面面积(m2)惯性矩(m4)弹性模量(Mpa)顶板0.405.33×10-33.64×104底板0.457.59×10-33.59×104侧墙0.405.33×10-33.64×104(3)结构自重单元划分运用结构力学中的矩阵位移法将计算模型分为以多个构件单元，如图5.4.2-1。图5.4.2-1水信舱单元划分图地层压力计算根据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)附录E可知：应按上覆土柱的全部重量来计算浅埋情况下的竖向压力。根据场地施工条件来判断，地层土压力取静止土压力来计算，除此之外还要考虑地面荷载、施工人员和机械等引起的附加水平压力。地面超载为20kPa，侧压力系数统一取0.45，地面超载的水平分量为9.0kN，结合教材《土力学基本原理及应用》中的14.3静止土压力计算一节和“表5.3.1-1钻孔土层物理力学参数建议值”，综合管廊结构所受的竖向压力及静止土压力的计算过程如下。(1)竖向压力式中，—土的重度；—土层厚度。(2)静止土压力由于土壤和管廊各自都没有相对移动，按静止土压力来算。(5.4.3-1)式中，—静止土压力系数，可由泊松比来确定，。由于测定的设备和方法还不够完善，在缺乏实验资料的情况下，可根据经验公式确定，即对砂性土，有(5.4.3-2)对黏性土，有(5.4.3-3)式中，—土的有效内摩擦角。细砂③3层：粉土④3层：节点2静止土压力计算：节点3静止土压力计算：节点4静止土压力计算：节点5静止土压力计算：节点6静止土压力计算：由于计算截面为对称截面，所以截面两侧同一高度所对应的两个节点的竖向压力和静止土压力数值是相等的，静止土压力的方向相反，各节点的竖向和侧向土压力见表5.4.3-1。表5.4.3-1单元土层压力单元竖向土压力(KPa)K0静止土压力(KPa)1000.45002315.42288.480.45141.84129.823288.48261.340.45129.82117.604261.34249.480.45117.60112.635250.29239.230.45112.63107.656239.23239.230.45107.65107.657239.23250.290.45107.65112.638250.29261.340.45112.63117.609261.34288.480.66117.60129.8210288.48315.420.45129.82141.8411000.4500内力计算计算参数的取值参照电力舱内力计算部分。每个舱室的内力计算的原理和步骤都相同，唯一不同的就是参数，所以在这里就不再解释计算的原理和思路，直接开始单刚矩阵的计算。侧墙单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1350mm=1.35m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元2由于单元2的弹性模量和长度和单元3相等，所以单元2、单元3、单元9和单元10的单元刚度矩阵相同。顶板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=785.1mm=0.7851m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元4同理可得单元4、单元5、单元7和单元8的单元刚度矩阵相同，单元6的长度和其他单元的不同，所以单元刚度矩阵也不同，需要单独计算。单元6底板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1950mm=1.95m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元1单元1和单元11的单元刚度矩阵相同。每个构件单元与整体坐标系的夹角见表5.4.4-1。表5.4.4-1各单元在整体坐标系下的角度单元码杆端1节点码杆端2节点码α(°)112-180223-90334-90445-77556-496670778498897799109010101190111112180各链杆单元的夹角见表5.4.4-2。表5.4.4-2链杆单元夹角链杆单元编号(°)1-902-453041352765471268153916710-18011-135通过SMsolver计算出来的等效节点荷载见表5.4.4-3。表5.4.4-3等效节点荷载表单元节点fx1fy1M1fx2fy2M2112-283.41-639.94870.91-283.41-639.94-376.98223-639.94283.41-376.98-639.9487.89-128.18334-639.9487.89-128.18-639.94-91.27-132.31445-643.3063.44-132.31-537.41-24.85-123.07556-455.16286.80-123.07-397.2598.8010.95667-232.72336.7710.95-232.72-336.77-10.95运用Matlab计算出来的节点位移值见表5.4.4-4。表5.4.4-4位移参数表(mm)杆1—4杆5—8杆9—11u(mm)0.2886-0.2117-0.1450v(mm)0.28330.0683-0.3360θ(rad)0.1184-0.2071-0.1556u(mm)0.2887-0.32360.0909v(mm)0.1083-0.0286-0.3357θ(rad)0.0293-0.1645-0.1871u(mm)0.2118-0.32370.3525v(mm)0.1076-0.2507-0.3355θ(rad)-0.1373-0.1113-0.2005u(mm)-0.0444-0.2538v(mm)0.1070-0.3112θ(rad)-0.2198-0.1267各衬砌单元的节点内力见表5.4.4-5。表5.4.4-5水信舱衬砌单元节点内力值节点编号F(KN)Q(KN)M(KN·m)1-283.41-639.93-870.962-566.81-1279.94754.073-175.831279.94256.484173.55-1278.13264.625660.25-673.47246.156567.93101.87-21.947747.8717.11112.138417.43873.14121.47957.281178.31251.2910-192.10-1279.94509.3811-371.331279.94-742.75截面验算验算的内容和原理与电力舱相同，需要注意的是参数的取值会有不同，下面直接开始承载能力极限状态的计算。(1)正截面受弯承载力验算参考《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2.10条，构件受弯承载力满足以下公式：图5.4.5-1矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算(5.4.5-1)混凝土受压区高度：(5.4.5-2)混凝土受压区高度应满足下列条件：(5.4.5-3)(5.4.5-4)当不满足式5.4.5-4时，还可用下式来验算受弯承载力：(5.4.5-5)本工程的配筋方案中只给结构配有普通钢筋，因此在正截面受弯承载力验算时需要用到以下简化后的公式：(5.4.5-6)(5.4.5-7)(5.4.5-8)下面进行结构各构件的验算。1)顶板构件正截面受弯承载力验算根据水信舱内力计算结果，顶板结构的验算截面选取弯矩值最大的截面，也就是顶板和左侧墙交点处的截面。顶板结构所配置的受拉区纵向钢筋为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。混凝土=16.7N/mm2；钢筋=360N/mm2；二衬的混凝土强度等级为C35＜C50，因此=1.0；混凝土保护层厚度外侧为45mm，内侧为35mm。混凝土受压区高度：正截面受弯承载力：满足要求2)侧墙构件正截面受弯承载力验算结构整体的纵向钢筋配筋是可以考虑成连续的，也就是说顶板和侧墙的纵向钢筋配筋方案相同，侧墙的配筋方案可以参考顶板配筋方案，下面就直接开始验算过程，验算截面选取为左侧墙和底板交点处的截面。混凝土受压区高度：正截面受弯承载力：满足要求3)底板构件正截面受弯承载力验算底板的验算截面取结构底板的跨中截面，需要注意的是因为地板跨中截面处的弯矩值较大，故底板的配筋方案和顶板与侧墙不同，底板的配筋方案为受拉区28@100+28@150，受拉区配筋面积=9237mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2，验算原理同上。正截面受弯承载力：满足要求(2)正截面受压承载力验算由于结构构件受到的是偏心压力，所以要将构件看作偏心受压构件。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2.17条规定，正截面受压承载力满足下列要求：图5.4.5-2矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算1—截面重心轴(5.4.5-9)(5.4.5-10)(5.4.5-11)(5.4.5-12)前面已经提到，结构只配置了普通钢筋，故上述所用到的计算公式可以简化为以下形式：(5.4.5-13)(5.4.5-14)1)侧墙正截面受压承载力验算验算截面取左侧墙与底板交点处的截面，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足规范第6.2.3条规定，可忽略附加弯矩影响。按大偏压计算：取；侧墙受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区钢筋配置为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。受压区高度为：相对界限受压区高度：混凝土强度等级为C35<C50，取0.8；混凝土极限压应变：相对受压区高度：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件。400/30=13.33mm＜20mm，满足根据规范第6.2.5条规定，取=20mm。验算过程如下：经验算，侧墙构件正截面受压承载力满足要求。2)顶板正截面受压承载力验算顶板的验算截面选取的是单元6与单元7交点处的截面，验算构件为单元6，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足规范第6.2.3条规定，忽略附加弯矩影响。按大偏压计算：取；顶板受拉区纵向钢筋配置为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区钢筋配置为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。受压区高度为：相对界限受压区高度：混凝土强度等级为C35<C50，取0.8；混凝土极限压应变cu：相对受压区高度为：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件。400/30=13.33mm＜20mm，满足规范第6.2.5条规定，取=20mm。验算过程如下：经验算，顶板构件正截面受压承载力满足要求。3)底板正截面受压承载力验算底板的验算截面选取的是底板与右侧墙交点处截面，验算构件为单元2，根据规范第6.2.3条规定，考虑截面对称偏心受压构件，杆端弯矩比为：轴压比为：构件长细比为：满足规范第6.2.3条规定，忽略附加弯矩影响。按大偏压计算：取；侧墙受拉区纵向钢筋配置为受拉区28@100+28@150，受拉区配筋面积=9237mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。受压区高度为：相对界限受压区高度：混凝土强度等级为C35<C50，取0.8；混凝土极限压应变cu：相对受压区高度为：根据规范第6.2.17条规定可知，,构件满足大偏心受压条件,根据规范第6.2.5条规定，附加偏心距应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值，因为450/30=15mm＜20mm，所以取=20mm。验算过程如下：经验算，底板构件正截面受压承载力满足要求。(3)斜截受剪承载力验算根据规范第6.3.1条规定，受弯构件的受剪截面满足下列公式：当时(5.4.5-15)当时(5.4.5-16)当时，按线性内插法确定。规范第6.3.2条规定，计算截面应首先考虑选取支座边缘处的截面。根据结构的剪力图，侧墙与底板交界处截面的剪力的绝对值最大，故选取此截面为验算截面。结构侧墙与底板交界处截面，箍筋的配置方案为，414@150，其余截面的配筋方案可根据验算结果进行优化。验算过程如下：V=1279.94kN∵∴选用式5.4.5-15进行验算经验算，满足要求。规范第6.3.12条规定，钢筋混凝土偏心受压构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：(5.4.5-17)经验算，满足要求。下面进行正常使用极限状态验算，在这部分验算过程中要考虑的是裂缝宽度的控制。(4)裂缝控制验算(5.4.5-18)(5.4.5-19)(5.4.5-20)(5.4.5-21)根据规范第7.1.4条规定，钢筋混凝土受弯构件受弯区普通钢筋的等效应力也按下列公式计算：受弯构件(5.4.5-21)偏心受压构件(5.4.5-22)(5.4.5-23)(5.4.5-24)(5.4.5-25)(5.4.5-26)根据公式可以看出，最大裂缝宽度与节点处的弯矩成正比，故要选取验算的截面是弯矩最大处，即底板跨中截面处，验算过程如下：截面处的受拉区纵向钢筋配置为28@100+28@150，受拉区配筋面积=9237mm2，由于构件是梁，故按受弯构件来计算。经验算，底板跨中的最大裂缝宽度满足要求。燃气舱设计计算燃气舱的断面设计与电力舱断面设计的原理相同，断面净宽为2.0m，净高为3.7m，侧墙为直墙，顶拱圆形的半径为1.0m；初衬是厚度为300mm的C25喷射混凝土，顶板和侧墙的二衬是厚度为350mm的钢筋混凝土，底板二衬的厚度为400mm；二衬的配筋方案和电力舱的相同，受拉区纵向钢筋为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区配筋方案为25@150，受压区配筋面积=3436mm2计算简图参考“图5.3.4-1结构计算简图”。构件尺寸与参数(1)构件尺寸燃气舱和电力舱划分构件单元的方法一样，将顶板分为5个构件单元，每个构件单元的长度为628.3m，高度为350mm。将侧墙和底板一分为二，每个侧墙构件的长度为1350mm，高度为350mm，底板构件长度为1000mm，高度为400mm。(2)构件参数各构件单元参数见表5.5.1-1。表5.3.2-1构件单元参数构件截面面积(m2)惯性矩(m4)弹性模量(Mpa)顶板0.353.57×10-33.72×104底板0.405.33×10-33.64×104侧墙0.353.57×10-33.72×104(3)结构自重单元划分结构单元划分如图5.5.2-1。图5.5.2-1燃气舱单元划分图地层压力计算计算地层压力时要注意，燃气舱顶点并没有和电力舱及水信舱在一个高度上，所以计算出来的地层压力会有所不同。(1)竖向压力式中，—土的重度；—土层厚度。(2)静止土压力由于土壤和管廊各自都没有相对移动，按静止土压力算。(5.5.3-1)式中，—静止土压力系数，可由泊松比来确定，。由于测定的设备和方法还不够完善，在缺乏实验资料的情况下，可根据经验公式确定，即对砂性土，有(5.5.3-1)对黏性土，有(5.5.3-2)式中，φ‘细砂③3层：粉土④3层：节点2静止土压力计算：节点3静止土压力计算：节点4静止土压力计算：节点5静止土压力计算：节点6静止土压力计算：各单元的土层压力见表5.5.3-1。表5.5.3-1单元土层压力单元竖向土压力(KPa)K0静止土压力(KPa)1000.45002315.42288.480.45141.84129.823288.48261.340.45129.82117.604261.34249.480.45117.60112.635250.29239.230.45112.63107.656239.23239.230.45107.65107.657239.23250.290.45107.65112.638250.29261.340.45112.63117.609261.34288.480.66117.60129.8210288.48315.420.45129.82141.8411000.4500内力计算每个舱室的内力计算的原理和步骤都相同，唯一不同的就是参数，内力计算的思路和原理可以参考电力舱的内力计算部分，下面直接开始计算。侧墙单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1350mm=1.35m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元2由于单元2的弹性模量和长度和单元3相等，所以单元2、单元3、单元9和单元10的单元刚度矩阵相同。顶板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=628.3mm=0.6283m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元4同理可得单元4、单元5、单元6、单元7和单元8的单元刚度矩阵相同。底板单元刚度矩阵(局部坐标系)：每个构件单元的长度l=1000mm=1.00m，根据EQ\*jc0\*"Font:Calibri"\*hps12\o\ad(\s\up11(—),k)e计算得：单元1单元1和单元11的单元刚度矩阵相同。各构件单元在整体坐标系下的角度见表5.5.4-1。表5.5.4-1各单元在整体坐标系下的角度单元码杆端1节点码杆端2节点码α(°)112-180223-90334-90445-72556-366670778368897299109010101190111112180各单元的等效节点荷载见表5.5.4-2。表5.5.4-2等效节点荷载表单元节点fx1fy1M1fx2fy2M2112-253.86-403.18238.57-253.86-403.18-164.61223-403.18253.86-164.61-403.1858.2344.20334-403.1858.2344.20-403.18-120.970.013445-420.42-20.850.013-312.96-108.09-31.10556-319.3387.52-31.10-258.20-103.40-36.66667-261.4894.82-36.66-261.48-94.8236.66各单元节点位移参数见表5.5.4-3。表5.5.4-3位移参数表(mm)杆1—4杆5—8杆9—11u(mm)0.0451-0.0170-0.0109v(mm)-0.3160-0.01520.1593θ(rad)-0.22710.1101-0.0266u(mm)0.04510.02810.0660v(mm)-0.03450.04730.1599θ(rad)-0.17240.1277-0.0986u(mm)-0.06940.02820.1812v(mm)-0.03350.12110.1605θ(rad)-0.05580.0998-0.1253u(mm)-0.06780.0224v(mm)-0.03240.1577θ(rad)0.05650.0396各衬砌单元的节点内力值见表5.5.4-3。表5.5.4-3燃气舱衬砌单元节点内力值节点编号F(KN)Q(KN)M(KN·m)1-253.86-403.18-238.572-507.72-806.36329.223-116.46-806.36-88.404270.72-796.58-26.015406.41-522.7462.206530.93-163.2373.327468.38353.7167.768419.20461.8136.659141.28667.42-13.1010-132.89806.36164.6011-312.09806.36-282.77截面验算(1)正截面受弯承载力验算参考《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2.10条，构件受弯承载力满足以下公式：图5.5.5-1矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算(5.5.5-1)混凝土受压区高度：(5.5.5-2)混凝土受压区高度应满足下列条件：(5.5.5-3)(5.5.5-4)当不满足式2.2.6—4时，正截面受弯承载力应满足式2.2.6—5：(5.5.5-5)本工程的配筋方案中只给结构配有普通钢筋，因此在正截面受弯承载力验算时需要用到以下简化后的公式：(5.5.5-6)(5.5.5-7)(5.5.5-8)下面进行结构各构件的验算。1)顶板构件正截面受弯承载力验算根据内力计算的结果，取顶板构件中单元5和单元6的交点截面处进行验算，顶板结构的配筋方案如下：受拉区纵向钢筋为22@100+22@150，受拉区配筋面积=6462mm2，受压区为25@150，受压区配筋面积=3436mm2。混凝土=16.7N/mm2；钢筋=360N/mm2；二衬的混凝土等级为C35＜C50，因此=1.0；混凝土保护层厚度结构外侧为45mm，内侧为35mm。混凝土受压区高度：正截面受弯承载力：满足要求2)侧墙构件正截面受弯承载力验算为了简化工序和验算过程，燃气舱的顶板构件、侧墙构件和底板构件