软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书

软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书（共15页）姓名杨均学号导师丁文琪土木工程学院地下建筑与工程系设计荷载计算咳结构尺寸智及幻地层楚示意图安图持1-1真结构尺寸及地岸层忽示意图牢如图，阶按照要求，对蜂灰色淤泥质粉艰质粘土上层厚累度进行调整：。善按照课程设计呜题目，以下只壮进行基本使用赖阶段的荷载计惊算。冠隧道外围开荷载府标准值体计算（1）自重经（清2摩）帮竖向土压垄若按一般公式仔：握由于舱h=1.5+垄1.0+3.织5+43.8器=扛48.8m鹅>D=紫6.55m叔，属深埋隧道俊。泻应炉按照太沙基公肢式复或闪普氏公式计算臭竖向土压：范a绝太沙基公式：其中：蹦（企加权平均值皇）则：b普氏公式：哄取竖向土压为亩太沙基公式计女算值，即：。疫（窜3抗）沈拱背土压。其中：。斥（看4魄）烟迹侧向例主动土压其中：，则：最（适5精）钱捕水压力困按静水压考虑锯：a竖向水压：b侧向水压：灿（累6赵）贫饺侧向土壤抗力需衬砌圆环侧向难地层（弹性）艘压缩量：其中：炎衬砌圆环抗弯案刚度取具衬砌圆环抗弯赚刚度折减系数竭取泻；则：羊（犯7开）然罢拱底反力其中：戴，与拱背土压赶对应则：。炭（讽8延）条雕荷载示意图节图慨1-2飞董圆环外围荷载或示意图内力计算款2.1溉用荷饿载虾-蜻结构法按均质倘圆环计算衬砌恰内力享取蔽一米植长度圆环进行膛计算，着其中荷载采用顽设计值，即考攀虑荷载组合系步数边。崖计算结果如下鸭表自（已考虑荷载每组合系数）寸：漠表舰2-1喘奖冶出浑佛隧道纽圆环乘内力计算结果兼截漫面该/蚕度喷内力昌垂直荷载渠水平荷载诵水平三角荷载您地基抗力凉自重读每米内力饺p池e1件+p甲w1伯q致e1己+q柳w1种q樱e2疲+q蜂w2粱-q闪e1督-q改w1款q驻k揉=骗k畏δ裕g闻800.71麻猪719.09红给104.35卧怖14.82俭10.50终0晶M/KNm喂1712.6头5锈-1538.乏06涨-93.00沟垒-15.09垮处30.97繁97.47异0拦N/KN砍0.00办2103.3疮3乞95.38屡15.33概-5.12聋2208.9妥3撑0形Q/KN滔0.00来0.00姐0.00扇0.00纵0.00猎0.00能8中M/KNm赌1646.3登0忍-1478.毒48占-90.28践当-14.65破纪29.95惩92.84泳8攻N/KN枝45.36粉2062.5董9油94.45巴15.18培-4.47范2213.1谅1敏8屋Q/KN康-322.7杠8慈289.88缘滚13.27智2.13彼4.96垄-12.54息崖40.5矮M/KNm划267.92刊微-240.6变1假-27.18乒戴-4.35衬7.67辅3.46悔40.5甚N/KN猫987.85沉老1216.1盟8顾69.20乡11.66钱10.21允2295.1航0码40.5担Q/KN捏-1156.灵62查1038.7匙2滨59.10壮9.95棵19.83档-29.02堪哑73盛M/KNm龟-1419.茎85岗1275.1疾1疫78.07滩14.51接-25.51膝已-77.67蔑腿73椅N/KN寺2141.8垫8敬179.80元走16.72忠2.94卫35.92递2377.2偏5举73液Q/KN禽-654.8窗4雪588.08州循54.68锋9.61衰16.34熄13.87东90赞M/KNm府-1712.翅65峡1538.0哭6皇111.60枣眯19.18侨-35.28宾际-79.08始泊90雄N/KN松2342.0兵8蜂0.00净0.00捕0.00泄48.24窑2390.3素3风90最Q/KN送0.00践0.00线19.08茅0.00观5.12早24.20罪105.5这M/KNm傅-1468.甲03摊1318.3锈8录109.15悉证14.09幕-33.74盟办-60.16纽饭105.5民N/KN驼2174.8括2貌150.21切帜7.26凳3.68注52.48剃2388.4巧5狮105.5志Q/KN哨603.13恨掘-541.6北5全-26.17誓亭-13.27侵便19.11因41.15抖138套M/KNm卷179.02缴柄-160.7秧7头-0.73梳-3.57说1.24财15.18菠138欺N/KN田1048.6推3郊1161.6败0富101.42河羽11.39竖31.94陡2354.9址8妖138桥Q/KN执1164.6抹3钳-1045.奋91萄-91.32篇税10.26客34.67落72.33僻159坑M/KNm风1272.7遍5惨-1143.类00妙-91.38钞缴-12.11佳每28.29洁54.54款159磁N/KN拘300.79蹲骑1833.2饺1青177.30案支14.31竭13.14汽2338.7屑4放159叼Q/KN出783.58矩康-703.7修0赵-68.06塘帆5.49耀23.61停40.92想180阁M/KNm锡1712.6顷5笛-1538.丘06谦-130.2血0月-15.09栽火39.58院68.88纤180齿N/KN间0.00敲2103.3挥3严209.85吸密15.33尤5.12娇2333.6昼2酒180政Q/KN伶0.00侨0.00锐0.00脊0.00芒0.00傲0.00茎内力猴（红色线条）滨分布图如下：令图每2-1糠颠弯矩分布图跟（亏KN现m睡）筛图蚊2-酷2奸弊轴力分布图（优受坐压乳K法N僚）帝图嫩2-3悟妖剪力分布图貌（预K稳N丽）饿标准管片欢(员B)姨配筋计算刮3棋.1毁爽截面及内力确余定滔由袜上述内力计算兄，取天8稠0抹截面处内力进帖行内力计算。霉根据修正惯用邻法中的锤η缝-教ξ尿法烫，由于纵缝接赏头的存在而导鹰致结构整体刚想度降低，取圆班环整体刚度为球：慧而管片的内力悄：巷3歉.2奇环向钢勺筋计算千假设为大偏心奏构件。取：证采用对称配筋解：其中：眉钢筋选征用爸HRB33掠5邪钢，则由此：得：确为大偏心。由此算出：取：造选配抽4腐B论1振4陵（惹A盲/县g依=含615.75拾艇mm粘2肾）亲。谅3.3孤环向弯矩平面巩承载力验算瞧（按止偏妄心受压验算）狐查《混凝土结沿构基本原理》烧表昂4-窃1鼻，得轴心受压抗稳定系数：取满足要求。异3.4堤箍筋计算洪根据《混凝土遇结构基本原理税》，按照偏心逝受压构件进行傻计算。剪跨比：故取。狼矩形截面钢筋坑混凝土偏心受佛压构件斜截面间抗剪承载力：其中：嘱f掀t捆—东—县混凝土抗拉强锦度位（捕1.89N/秤mm辅2冶）惠f晋yv脑—塌—潮钢筋抗剪承载倍力叨（亩HPB23策5厌级摸，耳210N/m我m底2涉）策N遭c坡—裂—灰轴向压力（要舍求蹲）遍检验轴压力上果限：又由：浩既不需要计算尺配箍，按构造彩要求即可。培根据《混凝土拐结构基本原理牲》中所述构造扁要求，选配程四略肢箍溉A捆8@边20容0诸。盲基本使用阶段撒验算页4.1繁削抗浮验算楼盾构隧道位于傻含地下水的土虹层中时受到地赢下水的浮力作澡用，故需验算登隧道的抗浮稳武定性，用抗浮凡系数：其中：割G片/昌—棍—赛隧道自重量G券—怕—仇拱背土压力醒P债—吗—品垂直荷载评R内j循—吓—压井壁与土壤间仓摩擦力Q——水浮力则：厕（注：上述计球算中由于相对疑于垂直荷载摩蒜擦力非常小，兔为计算简便，论将摩擦力忽略检不计娘）满足要求。扇4.2北蜂管片局部抗压首验算晚由于管片连接插时在螺栓上施虎加预应力，故文需验算螺栓与皱混凝土连接部吧位的局部抗压期强度污。岁在于应力作用判下，混凝土所嫁受到的局部压甚应力：其中：醉N伤—常—问螺栓预应力僻（同上，华取供280K拆N磁）件A民n俗—饲—惜螺帽（或垫片杀）与混凝土接找触净面积羊，取：则：旦即需在螺帽下宗设置一定厚度得的内径为遍3躺1傅mm偿、外径为养130mm鼠的钢圆环垫片爽。提4.3疏若管片风裂缝暑验算骆取最大弯矩处才进行裂缝验算银（榴即争0奋0金截面），此处亭满足要求，则绑其他位置亦可染满足。根据桥盼涵规范化6.4.4波条：，祝，取害η填s宽=1.0筹由，，，，；织再根据桥涵规续范乡6.4.3惨条：裂缝宽度：，其中：臭C尼1璃——半钢筋表面形状诵系数（挠对带肋钢筋洁取咐1.0半）赌C轮2宪——拔作用长期影响畜系数院（取熟1+0.5N嗽1距/N随s挣=1.5构）棚C狗3嫩—该—洒与构件受力性疼质有关的系数冷（取稻0.9半）牺—涝—渗配筋率（甩）则：；东不犬满足要求色，需增加钢筋刮。幸经计算，钢筋台改配为袍6们B销16余即可满足要求呈，验算过程如温下：，则：；满足要求。三同理，对标准胳管片进行验算治，思也需增加配筋驼为慎6讨B像16着庆。子综上所述，赌衬砌管片的配呜筋量由裂缝要闸求控制。潮弯矩越小，裂掀缝越大？戚4.4吴愧管片接缝张开偷验算尿管片拼装之际峡由于受到螺栓捞（姜8.暂8院级），在接缝匆上产生预应力讨：其中：锯N汪1火—排—旺螺栓预应力引纺起的轴向力（伙由《钢结构基证本原理》取丸280K嚷N号）董e联0刮——燃螺栓与重心轴歼偏心距（取邻25mm容）屈F针、另W灵—绒—集衬砌截面面积条和截面距汗当接缝受到外申荷载，由外荷坟载引起的应力话：其中：四N写2赢、逢M苦2齐—蕉—枝外荷载，由外真荷载引起的内外力晋F踏、绍W慕—亏—请衬砌截面面积怎和截面距梁选取最不利接义缝截面（并8台0雷），计算如下驾：谁均为压力，接评缝不会张开。棉由此可得接缝兽变形量：其中：说E眯—踩—便防水涂料抗拉删弹性模量（仔取淘3龄MP婚a境）谈l舍——软涂料厚度璃（取代5mm甜）则：棵若用两只螺栓菌：浩即环向每米宽贫度内选用两只柔螺栓即可满足丢要求。臂4.5谣纵向君接缝强度验算湾近似地把螺栓只看作受拉钢筋士，由此膛进行肾强度验算。丽a劳负弯矩停接头祝（挂73弃截面什）：由：兔为大偏心受压盲,雨则：满足要求。雷b沿正弯矩接头猛（墨8剑截面处）：由：黑为大偏心受提压镇,丧则：满足要求。构造说明认混凝土保护层态厚度督地下结构的特鄙点是外侧与土科、水相接触，纯内测相对湿度粗较高。故逮受力钢筋保护不层厚度最小厚咸度比地面机构伸增刻加关5~蚀10mm狱。胸本设计帜中消c=驶40mm胆。横向受力钢筋肤为便于施工软，将横向钢筋驻与纵向分布钢岂筋制成焊网。腥外侧横向钢筋蜘为一闭合钢筋妹圈，内侧钢筋凤则沿横向通常替配置。分布钢筋炮由于考虑混凝葡土的收缩、温盖差影响、不均防匀沉降等因素阳的作用，必须京配置一定数量涝的纵向分布钢赞筋。滚纵向分布钢筋蒸的配筋率：顶另、底板应大夕于电0.15悦%索，对侧墙应大违于喜0.20威%吊，则本设计的钉纵向分布钢筋堤：松顶、底板（一醒侧）：厌，配惧B共12@250略(A摔s海=邪452mm致2据)帮；斧侧杀攻盲墙（一侧）：诸，配凝B仔14@250百(A初s出=欧616mm汉2乌)盐；蛮中祝引遗墙（一侧）：膝，配举B燥12@250书(A刺s仁=掉452mm脖2绵)扭。箍筋刃断面厚度足够炊，不用配置箍节筋。刚性节点构造奉框架转角处的哈节点构造应保休证整体性，防根据此处钢筋扩的布置原则，争此点构造说明考如下：沈a搁蜘沿斜托单独配博置直线钢筋震B敏12@200薪；毕b贸真沿着框架转角迎处外侧的钢筋狸，其钢筋他弯曲半径扒R=闸200mm撑＞勒18×10=龟180mm薄径；应c打闯为避免爪在转角部分的仆内侧发生拉力冻时，内侧钢筋拳与