地下建筑结 浅埋式矩形地下结构课程设计 计算书.docx

浅埋式闭合框架结构设计计算书设计资料根据学号位数为016，选择的尺寸序号为（7）即， 选择荷载序号为③,即。由于设计资料中明确了荷载以考虑最不利组合（含恒荷载），故在该荷载值即为设计值。考虑到闭合框架在长度方向上的尺寸较大，计算中视其为平面应变问题，取1m长的框架为计算单元。施工材料的性质如表1-1材料明细表材料名称等级抗压强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）弹性模量（Mpa）混凝土C3014.31.433.0*10^4钢筋HRB3353003002.0*10^5HRB3002702702.0*10^5HRB335作为受力钢筋，。HRB300作为箍筋。地基弹性压缩系数，弹性模量一、截面尺寸确定及内力计算设S为400mm,则有h1=S+h=400+360=760mm),可得h+S/3≤760mm,1计算弯矩M1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。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X1和X2，即可以得出典型方程为：X1δ11+X2δ12+△1P=0X1δ21+X2δ22+△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：δij=δ’ij+bij△ij=△’iP+bipδ’ij=δij---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移（不包括地板）。bij---底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处xi方向的位移；’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xi方向的位移。1.3求δ’ij和△’iP：图-5 M1=1(kN.m)M2=3.3(kN.m)MP上=53.235(kN.m)MP下=260.145(kN.m) (摘自excel文件；) 根据结构力学的力法的相关知识由图乘法可以得到： 惯性矩: 设EI=1，可得各系数如下：δ’11==23.958δ’22==10.5δ’12=δ’21==-10.89△’1p==1706.3541△’2p==-875.7585(摘自excel文件)1.4 求bij和bipα=接下来要用弹性地基梁的知识，求的相应的θ值。对于受x1x2，xp的的情况进行讨论。λ处x=l代入公式：φ1λ=chαxcosαx=-1.327276273φ2λ=chαxsinαx+shαxcosαx=2.056158107φ3λ=shαxsinαx=3.198600365φ4λ=chαxsinαx-shαxcosαx=4.605376385 以X1=1时为例说明如何求θ。:因为MΛ=-3.23KNM ,QΛ=0 KN可以求出另两个未知初始值。然后根据所有的初始值求出他的M和Q等值。这可以得到：MΛ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ+CM0φ1λ+DQ0φ2λQΛ=Ey0φ2λ+Fθ0φ3λ+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x2，xp时的θ0和y0。又b11=-2×Ly×θ10; b12= b21=-2×θ10；b22=-2×θ20 ；b1p=-2×Lyθp0；b2p=-2θp0 和δ11=δ’11+b11δ12=δ21=δ’12+b12δ22=δ’22+b22△1p=△’1P+b1p△2p=△’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：b11b12b21b22b1pb2p0.000246-7.464E-0-7.464E-02.262E-00.01628-0.00510δ11δ12δ21δ22Δ1PΔ2P3.96E-04-1.43E-04-1.43E-048.82E-052.75E-02-1.06E-021.5 求X1和X2：又由典型方程：X1δ11+X2δ12+△1P=0， X1δ21+X2δ22+△2P=0可得，X1== -62.889 kNX2==18.110 kN1.6其他： 对于底板的弹性地基梁，可以得到它的初始值，然后像前面所述的那样求出它的关于M和Q的方程。可知：M0=M1 X1+M2 X2+MP下=34.500 kNmQ0= -54.6kN可以推得: y0θ00.00076-2.30E-061.7弹性地基梁的M 对地基上取若干个点，来计算它们的φ1 φ2 φ4 φ3，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，其他的也就不会正确，具体的数据见来自excel得下表：地基x取值αLxψ1xψ2xψ3xψ4x0010000.390.1950.9