地下建筑结构-浅埋式矩形地下结构课程设计-计算书

浅埋闭合架结设计算书设计资料根据学号位数为的尺寸序号x3900L3300

，选择荷载序号为③即q/m

于设计资料中明了荷载以考虑最不利组合（恒荷载该荷载值即为设计值。考到闭合框架在长度方向上尺寸较大，计算中视其为平面应变问题，1m长的框架为计算单元施工材料的性质如表1-1材料明细表称

材料

等级

抗强抗拉强度度（Mpa）（Mpa）

弹性模量（）混凝土钢筋

C30

14.3300270

1.43300270

3.0*10^42.0*10^52.0*10^5作受力钢筋，

作为箍筋。地弹性压缩系数

k

/

，弹性模量E

5000/m

1一、截面寸确定及内计算设S为则有h1=S+h=400+360=760mm),可得h+S/3≤1算弯矩M1.1.结的计算简图和基本结构如下图。图计算简图和基本结构1.2典方程弹性地基梁上的平面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）按弹性地基梁考虑。2由-1的本结构可知，此结构是对称的，所就只有和，即可以得出典型方程：Xδ1Xδ1

1121

δ2δ2

1222

eq\o\ac(△,+)eq\o\ac(△,)1Peq\o\ac(△,+)eq\o\ac(△,)2P系数是指在多余力xi作用下着方向的位移iP是指在外荷载的作用下沿xi的方向的位移，按下式算：δij=δ’△△’iP+bipδ’

MiMjEJδij---框架基本结构在单位力的作用下产生的位（不包括地板bij---底板按弹性地基梁单位力的作用下算出的切口处xi方向的位移；’框架基本结构在外荷载的作用下生的位移；bip---底板按性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处xi方向的位移。1.3求δ’和△’：3图31

图42图

M

M1=1(kN.m)M2=3.3(kN.m)上=53.235(kN.m)下=260.145(kN.m)(摘自文件；根据结构力学的力法相关知识由图乘法可以得到：惯性矩设，可得各系数如下：422δ’

2LLyEI

x

=23.958δ’

2/3ML1EI

=10.5δ’δ21=

MML12EI

y

=-10.89△’

1p=

-L/2MML2xPPyEI

P下

-)1/3LPy=1706.3541△2p=

2L0.5M1/3L(MPy1yEI

P下

-M)M)P1

=-875.7585(摘自excel文件)1.4求bij和bipkα=4EI

0.5(1/)接下来要用弹性地基的知识，求的相应的值。对受x1x2，xp的的情况进行讨论。λ处x=l入公式：φλαxcosαx=-1.327276273φλαxsinαx+shαxcosαx=2.056158107φλ=shαxsinαx=3.198600365φλαxsinαx-shααx=4.6053763855以时为例说明如何求θ图6作用时的弹性地基梁:因为MΛ=-3.23KNM,QΛ=0可求出另两个未知初始值。然根据所有的初始值求他的M等值。这可以得到：Λ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ+CM0φλφ2λQΛ=Ey0φ2λ+Fθφλ+GM0φ4λ+HQ0φ1λ由软件可以计算得到如下值：θ0==3.73204E-05y0==-2.37211E-05同理可以得到当，时的0和y0。又b11=-2××b12=b21=-2×10b22=-2×20；b1p=-2×θp0；b2p=-2θp06和δ11=δ’δ12=δ21=δ’12+b12δ22=δ’△△’△△’根据以上公式就可以出相应的值，详细的情况见来自excel的表格：b110.000246δ11

b12-7.464E-0δ12

b21-7.464E-0δ21

b222.262E-0δ22

b1p0.01628Δ1P

b2p-0.00510Δ2P3.96E-04-1.43E-04-1.43E-048.82E-052.75E-02-1.06E-0271.5求X1和X2：又由典型方程：11+X2δ，X1δ21+X2δ22+△可得，X1=X2=

1P2212-11221221-112P211P-11221221

==18.110kN1.6其：对于底板的弹性地基，可以得到它的初始值，然后像前面所述那样求出它的关于M和Q的方程。可知M0=M1X1+M2X2+MP下=34.500kNm-54.6kN可以推:y00.00076

θ0-2.30E-061.7弹地基梁的对地基上取若干个点来计算它们的1φ2φ4φ3，为接下来的弯矩的计算做好准，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他们都计算错了那么其他的也就不会确，具体的数据见来自excel得下：8地基x取值00.39

αLx00.195

ψ1x10.999759017

ψ2x00.389981203

ψ3x00.038024389

ψ4x00.0049432160.780.391.170.5851.560.78950.975341.17731.365121.563.511.7553.91.95

0.9961444770.9804857840.9383626030.8497093210.689078020.4261757410.026822722-0.545494118-1.327276273

0.7793985241.1654331081.5407615941.8913304872.1941989322.4155332642.5088879322.4139701562.056158107

0.1520609040.34177970.6058985170.9410866421.3404405511.7915519552.2742100392.7578118673.198600365

0.0395416440.1333933190.3158104670.6152484431.0582232621.6675542032.4597797953.4416177194.605376385然后由Λ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ+CM0φ1λ+DQ0φλ9地基x值

M(x)034.500355920.3915.497347530.780.9994355421.17-9.1640110051.56-15.1735815695-17.1608682134-15.1735815673-9.164011005120.9994355423.5115.497347533.934.500355921.8两和上侧的M.又Mx=M1X1+M2X2+MP下可以到以下表格：10板取0

Mx）-35.12477188-15.96017188-1.05437188395347312-1.054371883-15.96017188-35.12477188得到弯矩图如下：112求框架的Q：2.1弹地基梁的Q：因为Qx=Ey0φ2x+Fθ0φ3x+GM0φ4x+HQ01x,以可得：地基x取值

0-54.60.390.781.171.56-10.21209429503410.21209427320.663938411231.535988383.5142.888781833.954.6122.2其的Q有结构力学可解得，图所示3.框架的轴力N;3.1对地基X1则：地基值

070.80.3970.80.7870.81.1770.81.5670.81395347312

70.870.870.870.83.5170.83.970.83.2对上侧，两侧由结构力学计算-49.57

-46.43轴力图N14二、截面筋计算在此我们给出上述计过程得到的弯矩图、轴力图如下-49.57-59.80

-59.80-59.80

-59.80-46.43-46.43轴力图N分析弯矩、轴力图我可以发现最大轴力出现在上部结构顶板出62.9kN,若采取称配可以算此偏构件的

f

0.01178

，故整个闭合框架均按大偏心受压构件进行配筋15，轴力，，，21300*i，轴力，，，21300*i计算。在混凝土构件计中对于大偏心受压构件，在轴力相同的况下弯矩越大越危险，弯矩相同的情况下轴力越小越危险。在此则的指导下我们比较上结构各截面的弯矩、轴力值，发现侧墙底的截面对整个上部结构控制作用，故只需要计算此处截面的配筋况，这样的做法只是在确安全的前提下简化了计算。1侧墙底部截面的配筋计算已知：弯矩

M.kNcc

；截面性质（

mm

，360mm'30mm0）fMpa求（对称配筋）'ss

料性质（

fMpa1.43ct

，解：

Nf

以确定此构件为偏心受压构件

a's

，取

's

。再

Mc631.87mm

，故初始偏心距

emaxi

/

650.87考虑弯矩增大系数

10ech0

的影响，对受压区钢取矩可求得

A'

*'f''0

370mm

2

。故按构造要求配筋即

AA

min

800

，选配钢筋

，实际钢筋面积791mm^216，，，，hys，，，，hys0。。、底板配筋计算考虑到底板的的轴力小，为简化计算忽略轴力的作用，将底板为受弯构件计算，这是在确保安全的前提下简化计算。已知矩

M34.5.c

面性

360mm0

1000

，30s

料性质（

fMpa1.43f300ct

）求

'ss

（对称配筋）解：由于采用对称配筋，压区的钢筋肯定不能屈服，故用下式计算fA'fAcssa'fsEs1sy验算足最小配筋率要，配9，实际钢筋、折角箍筋的计算根据》构造要求，折角出的箍筋应承受未在受压区锚固的纵向受力筋的合力，且在任何情况下不得小于全部向受力钢筋合力的0.35倍。由箍筋承受的纵向受拉钢筋合力按下列公式计算未在受压区锚固的纵受拉钢筋的合力NfAkNsS全部纵向受力钢筋合的倍Ns217故取

A*6*f33.58,Asv1yvsv1

，配筋范围