第五章(竖井结构稳定计算)

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矿山竖井修复加固方案比选与稳定性计算分析

矿山竖井修复加固方案比选与稳定性计算分析

全系数设计范 围。
表1 深 度与 安全 系数 的 关 系
竖井 的不 同深度 ( m )
2 8 7 5 8 2 9 5 1 2 6 2 1 O
杂程 度 , 也 就 是说 竖井 围 岩 的稳定 状 态 。 二 是地 下水 压 力大 小 , 回采作 业对 竖
衬砌的安全系数
矿 山竖井修 复 加 固方 案 比选 与稳定 性 计 算展开 研 究 。 关 键词 : 矿 山; 竖井; 支 护加 固


矿 山竖井修 复加 固方案 的选 择原 则
竖井 井筒 支 护方 案 的选 择要 充分 考 虑 以下要 素 : 一是 竖 井 支护 条 件 的复
此可知, 竖 井 中衬 砌 强度 系 数会 随 着 深 度 的增 大 而 不 断下 降 , 但 并 未超 出安
岩压力, 进而使应力呈现高度集 中状态 , 所 以必须在 支护之前进行相应强度 计算, 充分考虑锚杆的各种组合支护对围岩的影响。 通过研究与实践证实 , 采 用 薄壁 混凝 土 支护 方式 最 为适 合 。
( 三) 数值 模 拟
二、 矿 山竖 井修 复加 固方案 的 比选及 稳定 性计算 研 究
为 了便 于 本文研 究 , 下 面以工 程 实例 为依 托 展 开论 述 。某 矿 山竖 井直 径 为4 . 0 m, 竖 井井 深 为2 2 4 m。该竖 井 在建 设过 程 中采 用 的支 护形式 为 钢筋 混凝
土+ 挂网锚杆, 混凝土设计厚度为2 5 0 mm, 混凝土的强度等级为C 2 0 ; 锚杆设计 长度为2 . 5 m, 直径为2 2 , 间距为1 . 0 m。该竖井于2 0 0 7 年5 月建成并正式投入使 用, 在几年的使用过程中, 矿井受到地压应力影响 , 原本的支护结构体系出现 了失稳 , 经过现场检测后发现, 支护体系ห้องสมุดไป่ตู้中的钢筋网片大面积脱落, 部分钢 筋翘起, 锚 杆也 出 现了 多处 松动 现 象 , 由此造 成 了竖 井坍 塌 , 较 为 严 重 的坍 塌 部 分 出现 在井 筒 埋深 一 2 8 m ^ ¨ - 1 2 6 m 位置, 在该 深 度范 围 内 , 又 以… 8 2 m 9 5 m坍 塌情况最为严重 , 其最大的坍塌宽度约为1 5 m左右。由于竖井坍塌致使井内 堵塞 , 从 而 使得 矿井 无 法正 常使 用 。在 充分 考 虑竖 井 工程 地 质条 件 以及 施 工 可行性, 决定选择采用锰钢板护筒+ 混凝土+ 锚杆的修复加固方案 。下面对该 方 案 的可 行性 及 加 固后 竖井 稳 定性进 行 分析 。

土建计量第五章:建筑面积计算规则和方法

土建计量第五章:建筑面积计算规则和方法

建筑面积计算规则和方法(1)建筑物的建筑面积应按自然层外墙结构外围水平面积之和计算。

结构层高在2.20m及以上的,应计算全面积,结构层高在2.20m以下的,应计算1/2面积。

注:建筑面积计算不考虑勒脚;当外墙结构本身在一个层高范围内不等厚时(不包括勒脚,外墙结构在该层范围内材质不变),以楼地面结构标高处的外围水平面积计算;当围护结构下部为砌体,上部为彩钢板围护的建筑物,其建筑面积的计算:当h<0.45m时,建筑面积按彩钢外围水平面积计算;当h>0.45m时,建筑面积按下部砌体外围水平面积计算。

(2)建筑物内设有局部楼层时,对于局部楼层的二层及以上楼层,有围护结构的应按其围护结构水平面积计算,无围护结构的应按其结构底板水平面积计算,且结构层高在2.20m及以上的,应计算全面积,结构层高在2.20m以下的,应计算1/2面积。

注:没有围护结构的应该有围护设施(栏杆、栏板),否则不属于楼层。

(3)形成建筑空间的坡屋顶,结构净高在2.10m及以上的部位应计算全面积;结构净高在1.20m及以上至2.10m以下的部位应计算1/2面积;结构净高在1.20m以下的部位不应计算建筑面积。

(4)场馆看台下的建筑空间,结构净高在2.10m及以上的部位应计算全面积;结构净高在1.20m及以上至2.10m以下的部位应计算1/2面积;结构净高在1.20m以下的部位不应计算建筑面积。

室内单独设置的有围护设施的悬挑看台,应按看台结构底板水平投影面积计算建筑面积。

有顶盖无围护结构的场馆看台应按其顶盖水平投影面积的1/2计算面积。

(5)地下室、半地下室应按其结构外围水平面积计算。

结构层高在2.20m及以上的,应计算全面积。

结构层高在2.20m以下的,应计算1/2面积。

注:当外墙为变截面时,按地下室、半地下室楼地面结构标高处的外围水平面积计算。

地下室的外墙结构不包括找平层、防水(潮)层、保护墙等。

地下室未形成建筑空间的,不属于地下室或半地下室,不计算建筑面积。

地铁竖井施工工程量计算(3篇)

地铁竖井施工工程量计算(3篇)

第1篇一、工程量计算概述地铁竖井施工工程量计算主要包括土石方工程量、钢筋工程量、混凝土工程量以及附属设施工程量等。

在计算过程中,需遵循国家及地方的相关规范和标准,确保计算结果的准确性和可靠性。

二、土石方工程量计算1. 土方开挖量:根据竖井设计图纸,计算土方开挖的总体积。

包括竖井内壁土方、底部土方和临时堆土方。

2. 石方开挖量:如遇岩石,需计算石方开挖量,包括岩石爆破、运输等。

3. 回填土方量:根据竖井施工要求,计算回填土方的总体积。

三、钢筋工程量计算1. 钢筋用量:根据竖井结构设计,计算各类钢筋(主筋、箍筋、分布筋等)的用量。

2. 连接长度:计算钢筋连接(绑扎、焊接等)的长度。

3. 损耗量:考虑施工损耗,适当增加钢筋用量。

四、混凝土工程量计算1. 混凝土体积:根据竖井结构设计,计算混凝土的总体积。

2. 浇筑次数:根据混凝土浇筑能力,计算混凝土浇筑次数。

3. 模板用量:根据竖井结构尺寸,计算模板用量。

五、附属设施工程量计算1. 通风管道:根据竖井通风要求,计算通风管道的长度、直径等。

2. 照明设施:根据竖井照明要求,计算照明设施的安装数量。

3. 安全设施:根据竖井安全要求,计算安全设施的安装数量。

六、工程量计算注意事项1. 施工图纸:严格按照施工图纸进行计算,确保计算结果的准确性。

2. 规范标准:遵循国家及地方的相关规范和标准,确保计算结果的合规性。

3. 施工组织:结合施工组织设计,合理安排工程量计算,提高施工效率。

4. 工程变更:施工过程中,如遇工程变更,及时调整工程量计算。

5. 现场核实:在施工过程中,对工程量计算进行现场核实,确保实际施工与计算结果相符。

七、总结地铁竖井施工工程量计算是地铁建设过程中不可或缺的一环。

通过科学、严谨的计算,可以为工程成本、进度和质量提供有力保障。

在计算过程中,要充分考虑各种因素,确保计算结果的准确性和可靠性。

第2篇随着城市化进程的加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其建设规模不断扩大。

地下采矿第五章 辅助开拓巷道

地下采矿第五章 辅助开拓巷道
5.2.4位置确定
10米以外,上风侧,地表场地,井口地质条件。
整理课件
5.3 阶段运输巷
5.3.1 阶段运输巷
开拓巷道 立面开拓巷道:主井、付井、风井、充填井、溜井
平面开拓巷道:阶段运输巷、石门、井底车场、硐室
作用:建立矿块与井底车场的通路,完成矿石废石的运输、人员、材料、 设备的通道,各种管线(水电气通讯)的布置场所。
4.各种硐室(调度室、候缶室内、水仓、水泵房、变电所、食堂)的 放置处。
三、井底车场的类型
竖井、斜井: 竖井井底车场
斜井井底车场
主井、付井: 主井井底车场
付井井底车场
巷道空间形式 尽头式 提升设备 缶笼井 井底车场
折返式
箕斗井 井底车场
环形式
混合井 井底车场
轨道数量 单缶笼 单箕斗
双缶笼 双箕斗
2.机修、材料库
( a )扩帮型,(b)专用型整,理(课C件)尽头型
2 倾角:>50°自然安息角,粉矿堆积角
3 深度:350米-600米。
整理课件
5.4.4 溜井的组成
溜井由卸矿硐室(上口卸矿,中上卸矿),出矿硐室和溜井溜矿段储 矿段三部组成。
1.上口卸矿硐室
卸矿口形状:喇叭型、直筒型
卸矿方法有:翻车机卸矿 底卸矿车自卸(卸矿装置位于卸矿口上方)
人力卸矿
曲轨侧卸式(卸矿装置位于卸矿石旁边)
形式:水平的巷道(单轨、双轨)是开拓巷道有时也是采准巷道。
5.3.2 阶段运输巷的布置形式
1.单一沿脉布置 脉外
脉内
整理课件
2.多沿脉布置:多条巷道沿矿脉平行布置 脉内
脉外
3.单一沿脉加穿川脉布置
一般沿脉位于脉外,川脉垂直走向布置,沿脉双轨川脉单轨。

井壁稳定性解析课件

井壁稳定性解析课件

max
P 3 H
h
[ (1 2 ) 1
](P Pp )
min
P 3 h
H
[ (1 2 ) 1
](P Pp )
70 60 50 40 30 20 10
0
90
180
270
360
50 45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
0
90
180
270
360
井周地层应力状态
Pt
3 H
h
2C K K2 1
K2
1 P
Pf 3 h H P St
K ctg(45 )
2
注意各符号表示的物理意义。
定向井井周地层应力状态
3 z1
β
z
y
o
r
γ
θ
x
α
1
β
y1 α
2
x1
东营组地层斜井井壁稳定性分析
最大水平地应力方位: 井壁坍塌风险最高
坍塌压力随井 斜方位的变化
监测裂缝扩展和关井后的压 力,准确确定最小主应力
volume
(after Gaarenstroom et al., 1993)
典型的水力压裂试验曲线
破裂漏失 出现剪切 裂缝
停泵
裂缝重张
井口压力
裂缝闭合
时间
利用水力压裂试验数据计算地应力:
地层破裂压力(Pf):地层破裂产生流体漏失时的井底压力 裂缝延伸压力(Pr):使一个已存在的裂缝延伸扩展时的井底 压力
地应力
给定的泥浆密度
井周应力应变
本构模型
提高泥浆密度
失稳
破坏准则 稳定
结束
以孔隙弹塑性力学为基础的均质地层井壁稳定性分析理 论和计算方法基本成熟

钻井井壁筒悬浮下沉竖向结构稳定性计算方法探讨

钻井井壁筒悬浮下沉竖向结构稳定性计算方法探讨

壁筒悬浮下沉 竖向结构稳 定性 计算方 法是 一个急 需解决 的
理论难题 。 目前 ,它 已成 为钻 井法在 特厚表 土层 深井 中应 用 的技术瓶颈 。为此 ,本文将对这一 问题进行探讨 。
1 现 行临界 深度 计算 方法 介绍
将地 面预制好 的井壁 底 ,提运 到井 口,放 入井 内,使 其悬浮在 泥浆 上 ,然后 ,在其 上逐 节接 长预制 井壁 。悬浮 下沉 是根 据井 壁在泥 浆 中的平衡 原理进 行 的,由于泥 浆浮 力大于井 壁重量 ,所 以必 须要 向井筒 内灌注 配重水 ,考虑 到井壁接长垂 直度误 差 、防止 井筒倾 斜 ,下沉 时 ,在 井壁 与锁 口之间安装 8根工字 钢短 梁以支 撑井筒 上端 。当井筒 下沉到底 、纠 偏 和 固定 后 ,再 向井筒 内灌注 充 填平 衡 水 , 以防止第一段高固井充填水泥浆将井壁筒浮起 。 在井壁筒落底后 ,它相 当于液体 中下 端闭 口的管 状 细 长杆件 ,其长细 比可达 5 8 ,相 当于一个 细长 自重压杆 , 0~ 0
=HiH / ( < O < 1 ;i= q )q +q () 1
2 第一 段 高充填 前 临界深 度 计算新 公 式
对于深钻井井 壁 筒悬 浮下沉 ,由于深 度 特大 、直 径有 限 ,其长细 比达到 5 8 0~ 0,其竖 向结构稳 定性 分析按 照材 料力 学中的细长压 杆计 算在 理论 上讲是 可行 的。 当井 壁下 沉 到底 、纠偏找正 和多加 充 填配 重水 时 ,井 口工 字梁 对井
泥浆 中加入配 重水 的井壁 筒 主要 承受 5种 荷 载 ( 图 见 1 :①井 壁受到 的重 力 g ;②井 壁底 受 到岩 石 的反 力 R ) A
和泥浆 的浮力 P ;③ 井 口工 字钢梁对 井壁 的约束 反力 R ;

下篇第五章矿井提升运动学及动力学

下篇第五章矿井提升运动学及动力学

式中:D为提升机卷筒直径;i为减速器传动比;
ne为电动机额定转数。
如何确定最大提升速度?
由式(5-1)计算的最大提升速度vm,因每台提升机所选配的 电动机转数的不同和减速器速比的不同而具有有限的几个数
值,这有限的几个数值均称为提升机的标准速度—最大提升
速度。应该注意的是,选取vm时,即选择转速ne和传动比i时,
应使vm值接近vj值。其办法可从下列有关的表中查找(各表的
值是据式(5-1)计算得出的)。 例如:H=400m D=3 m
vj (0.3 ~ 0.5) H
vm
Dne
60i
(m
/
s)
转速n
传动比i
500
600
750
11.5
6.826 8.191 10.239
20
3.925 4.710 5.887
30
a1
0.75Fe
(k Qg m
pH )
(5-5)
式中:λ为电动机过负荷系数; Fe为电动机额定拖动力; Pe为电动机额定功率; 0.75为考虑电动机稳定运行而限制其最 大拖动力的系数。
(4)对于多绳摩擦提升,最大加速度a1 除了以上个限制因素外,还受到防滑条件 的限制。
(二)提升减速度a3的确定 提升减速度a3除了要满足上述《煤矿
(3)等速阶段t2:箕斗在此阶段以最大提升 速度vm运行,直至重箕斗将接近井口开始减 速时为止。
(4)减速阶段t3:重箕斗将要接近井口时, 开始以减速度a3运行,实现减速。
(5)爬行阶段t4:重箕斗将要进入卸载曲轨 时,为了减轻重箕斗对井架的冲击以及有利 于准确停车,重箕斗应以v4低速爬行。一般 v4=0.4~0.5m/s,爬行距离h4=2.5~5m。

(竖井结构稳定计算)

(竖井结构稳定计算)

5.竖井结构稳定计算5.1计算依据5.1.1 工程等级及设计标准二郎庙水库工程是以灌溉为主的综合利用水利工程,工程灌溉面积10.05万亩,水库正常蓄水位698.00m,总库容1268.00万m3,最大坝高68.50m。

根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定,工程属Ⅲ等(中型)工程,放空隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计。

拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝,根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB 50201—94《防洪标准》规定,大坝设计洪水重现期为50年一遇(P=2%),相应洪峰流量454.0m3/s;校核洪水重现期为1000年一遇(P=0.1%),相应洪峰流量768.0m3/s;消能防冲洪水重现期为30年一遇(P=3.33%),相应洪峰流量400.0m3/s;渠系建筑物防洪重现期为10年一遇。

5.1.2水库特征水位校核洪水位698.88m设计洪水位698.00m正常蓄水位698.00m死水位660.00m5.1.3地震烈度根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》(1/400万),工程区地震动峰值加速度确定为0.05g,区域稳定性好,对应的地震基本烈度为Ⅵ度。

5.1.4材料参数1 混凝土参数混凝土强度等级:C30混凝土轴心抗拉强度标准值:f tk=2.01 N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值:f t=1.43 N/mm2混凝土轴心抗压强度设计值:f t=14.3 N/mm2混凝土弹性模量:Ec=3×104 N/mm2混凝土容重:γc=25 kN/m32 钢筋钢筋等级:Ⅱ级钢钢筋抗拉强度设计值:f y=300N/mm2钢筋弹性模量:Ec=2×105 N/mm25.1.5计算参数结构重要性系数:γ0=1.0设计状况系数:ψ=1.0结构系数:γd=1.2静水压力作用分项系数:γG=1.0荷载效应短期组合的允许裂缝宽度:ω0=0.3mm5.1.7 主要依据的规范及设计文件(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000);(2)《防洪标准》(GB 50201—94);(3)《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009);(4)《水电站进水口设计规范》(DL/T 5398—2007);(5)《水工隧洞设计规范》(DL/T 5195—2004);(6)《水闸设计规范》(SL 265—2001);(6)《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997);(7)《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000);(8)《二郎庙水库初步设计报告》5.2竖井设计5.2.1竖井基本概况二郎庙水库放空导流洞岩体放空导流隧洞竖井闸室建基高程642.2m,闸顶设计地面高程为700m。

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5.竖井结构稳定计算5.1计算依据5.1.1 工程等级及设计标准二郎庙水库工程是以灌溉为主的综合利用水利工程,工程灌溉面积10.05万亩,水库正常蓄水位698.00m,总库容1268.00万m3,最大坝高68.50m。

根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定,工程属Ⅲ等(中型)工程,放空隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计。

拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝,根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB 50201—94《防洪标准》规定,大坝设计洪水重现期为50年一遇(P=2%),相应洪峰流量454.0m3/s;校核洪水重现期为1000年一遇(P=0.1%),相应洪峰流量768.0m3/s;消能防冲洪水重现期为30年一遇(P=3.33%),相应洪峰流量400.0m3/s;渠系建筑物防洪重现期为10年一遇。

5.1.2水库特征水位校核洪水位 698.88m设计洪水位 698.00m正常蓄水位 698.00m死水位 660.00m5.1.3地震烈度根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》(1/400万),工程区地震动峰值加速度确定为0.05g,区域稳定性好,对应的地震基本烈度为Ⅵ度。

5.1.4材料参数1 混凝土参数混凝土强度等级:C30混凝土轴心抗拉强度标准值:f tk=2.01 N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值:f t=1.43 N/mm2混凝土轴心抗压强度设计值:f t=14.3 N/mm2混凝土弹性模量:Ec=3×104 N/mm2混凝土容重:γc=25 kN/m32 钢筋钢筋等级:Ⅱ级钢钢筋抗拉强度设计值:f y=300N/mm2钢筋弹性模量:Ec=2×105 N/mm25.1.5计算参数结构重要性系数:γ0=1.0设计状况系数:ψ=1.0结构系数:γd=1.2静水压力作用分项系数:γG=1.0荷载效应短期组合的允许裂缝宽度:ω0=0.3mm5.1.7 主要依据的规范及设计文件(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000);(2)《防洪标准》(GB 50201—94);(3)《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009);(4)《水电站进水口设计规范》(DL/T 5398—2007);(5)《水工隧洞设计规范》(DL/T 5195—2004);(6)《水闸设计规范》(SL 265—2001);(6)《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997);(7)《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000);(8)《二郎庙水库初步设计报告》5.2竖井设计5.2.1竖井基本概况二郎庙水库放空导流洞岩体放空导流隧洞竖井闸室建基高程642.2m,闸顶设计地面高程为700m。

闸室地基为新鲜的J3p2-①层粉砂质泥岩,其能满足闸基承载力及变形要求。

闸门井高程680m以上为J3p2-②砂岩,岩体较坚硬~坚硬,中厚层~厚层状结构,围岩分类属Ⅲ类;高程680m以下为J3p2-①层粉砂质泥岩,岩性软弱,互层状~薄层状结构,围岩分类属Ⅳ类。

本文研究的竖井由四川省水利勘测设计研究院设计,目前竖井已基本完工,竖井的平台标高为700.00m,竖井底部标高为641.00m,总高度为59米.竖井断面为矩形,采用全断面一次开挖,开挖后用C30的砼进行衬砌支护.闸门竖井段紧靠进口段布置,竖井内设检修闸门和工作闸门各一扇,检修闸门为平板钢闸门,工作闸门为弧形钢闸门。

闸孔尺寸为3.60×3.00m(宽×高),闸底板高程643.00m,竖井平台高程700.00m。

放空隧洞竖井横,纵剖面图下见。

竖井纵剖面图竖井横剖面图5.2.2计算工况本次计算主要考虑水库在校核水位698.88m高程的情况下,检修闸门开启,工作闸门关闭情况下竖井在围岩压力和水压力作用下砼受力与配筋的工况;根据分析最大的危险区域均应该出现在胸墙的最低端及靠近闸门处,因此竖井的最易出现拉裂破坏的区域即在胸墙的下端部附近。

基于以上的分析结果将胸墙端部单独取出,作为配筋计算的设计依据,按照《水工混个凝土结构设计规范》 SL191-2008杆件体系钢筋混凝土结构承载能力极限状态以及正常使用极限状态和非杆件体系钢筋混泥土结构的配筋计算原则之规定进行混凝土的应力配筋计算。

计算方法分别为固端梁计算法,二维平面框架计算法和有限元分析计算法。

根据不同的计算成果,对其三种不同的成果进行比较,得出相对较为优越的配筋方式,对指导以后的设计工作,弥补经验类比设计的不足,验算设计可靠性,了解竖井围岩的受力和变形特点,对工程施工有很好的指导作用。

5.2.3一维固端梁法计算截取胸墙底部高程为647.50~648.50m间的墙体作为计算对象,将其视为两端固结于竖井边墙的固端梁,水库水位为698.88m。

1 荷载计算校核水位时水压力:标准值:()121508.8/2k f r h h kN m =+==0.5*10*(698.88-648.5+698.88-647.5) =508.8KN/m 设计值1.05508.8534.24/G k g r g kN m ==⨯=2 内力计算墙体两端固端于闸墩上,计算跨度为5.7m 。

计算简图如下:校核水位时胸墙647.50~648.70m 高程间墙体计算简图计算内力图如下:校核水位时胸墙647.50~648.50m 高程间墙体计算弯矩图 单位:kN.m校核水位时胸墙647.50~648.50m 高程间墙体计算剪力图 单位:kN 可得,按弹性理论计算出的墙最大弯矩为max 1446.45.=M KN m ,最大剪力为max 1522.58=V KN2)截面抗弯、抗剪验算单排钢筋,取a =50mm ,则截面的有效高度为01200501150h h a mm=-=-=6220 1.201446.45100.0914.310001150α⨯⨯===⨯⨯d s c r M f bh 1121120.09ξα=-=-⨯s0.090.544ξ=<=b 受力钢筋的截面面积为:2014.30.09100011504933.5300ξ⨯⨯⨯===c s y f bh A mm f 实际选配钢筋:高1.0m 的墙体内有828φ的Ⅱ级钢筋,()24926.00=sAmm ,方可满足要求。

截面尺寸验算:1150 1.15 4.01000w h b ==<00.250.2514.3100011504111.25c f bh kN =⨯⨯⨯=1.21522.581827.09=⨯=d r V kN 00.25c d f bh r V>,截面尺寸满足抗剪要求。

故校核水位时,按固端梁法计算胸墙下部实配钢筋及截面满足要求。

5.2.4二维平面框架法计算截取胸墙底部高程为647.50~648.50m间的墙体作为计算对象,对竖井横剖面进行简化框架梁,如下:竖井简化框架模型应用有限元对简化框架模型进行实体二维模型的建立如下所示:二维有限元竖井平面模型在外界水压力作用下围岩位移变形图如下:围岩总位移变形图X方向位移变形图Y方向位移变形图竖井弯矩图竖井剪力图竖井轴力图对于胸墙:由上图查出的墙最大弯矩为Mmax=1090KN.m ,最大剪力为Vmax=1590KN 1) 截面抗弯、抗剪验算单排钢筋,取a =50mm ,则截面的有效高度为01200501150h h a mm=-=-=6220 1.201090100.0714.310001150α⨯⨯===⨯⨯d s c r M f bh 1121120.07ξα=-=-⨯s 0.070.544ξ=<=b 受力钢筋的截面面积为:2014.30.07100011503837300ξ⨯⨯⨯===c s y f bh A mm f 实际选配钢筋:高1.0m 的墙体内有825φ的Ⅱ级钢筋,()23927=s A mm ,满足要求。

1150 1.15 4.01000w h b ==<00.250.2514.3100011504111.25c f bh kN=⨯⨯⨯=1.21590.001908.00=⨯=d r V kN 00.25c d f bh r V>,截面尺寸满足抗剪要求。

故校核水位时,按二维平面法计算胸墙下部实配钢筋及截面满足要求。

5.2.3三维有限元计算1 模型范围有限元的边界条件取值,应该考虑使竖井开挖不会影响到模型边界外的地质环境.洞室一般按理论取洞径D 各方向的3D~5D.本论文的有限元计算模型边界取每个边长的3倍边长.分别为29.4m,28.8m 和竖向171m .为了尽可能的考虑开挖不起作用的范围,竖井顶面仍为自由面,但底部向下延伸20米,竖井计算模型大小为35m ×45m ×80m.根据本工程的情况,不管在哪种工况下,将本工程研究对象视为连续本来做为本构进行研究,考虑荷载对开挖的影响仅在一定的范围内,即只在上述竖井计算模型内起作用,故限制模型的左右两个面X方面的位移为0,前面两个面的Y的方向位移为0,底部面的Z方向位移为0,顶面作自由面处理.2计算参数选取放空隧洞竖井闸室采用有限元分析法计算,整体建立计算模型。

围岩覆盖深度方向约为50.0m ,库内水位为校核水位698.88m 。

计算参数表2 有限元计算模型竖井及围岩有限元模型图竖井下部有限元网格图竖井内外侧水压力分布图3有限元计算成果图内外水平衡时竖井整体大主应力云图根据以上大主应力云图可以很直观的看到竖井在两种不同的工况下大主应力(主拉应力)最大的区域均为胸墙的下部上游侧固端及下游跨中。

采用胸墙下部单位面积内(1.0×1.2m)大主应力分布值作为配筋计算的设计依据,根据SL191-2008《水工混凝土结构设计规范》中非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则(P164~166)之规定进行混凝土的应力配筋计算。

内外水平衡时胸墙底部固端YY方向应力云图内外水平衡时胸墙底部跨中YY方向应力云图4 配筋计算根据SL 191—2008《水工混个凝土结构设计规范》中非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则(P164~166)配筋计算公式如下:ys f KTA式中 A s ——为计算钢筋截面积;K ——承载力安全系数,根据规范《水工混个凝土结构设计规范》此处取1.2f y ——钢筋抗拉强度设计值(N/mm 2); T ——由钢筋承担的拉力设计值(N ),T=wb ;W ——截面主拉应力在配筋方向投影的图形的总面积扣除其中拉应力值小于0.45f t (混凝土轴心抗拉强度设计值)后的图形面积;b ——构件截面宽度。

钢筋承担的拉应力统计表端钢筋承担的最大拉应力为188.5kN ,得出配筋成果如表配筋成果统计表。

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