内力图-地铁盾构计算书
盾构工作井计算书

一、 围护结构计算 1、支撑刚度计算直撑:25/0.265321543.298071022/m MN LD EA K =⨯⨯⨯==斜撑:2252/9.22045cos 12.2273.1243.29807102cos 2/m MN LD EA K =⨯⨯⨯⨯==α 2、地下连续墙计算①地下连续墙计算的参数取值如下:a 、侧向水土压力:粘性土按水土合算,砂性土按水土分算,按矩形土压力计算;b 、地面超载:施工阶段按30kPa 计算,使用阶段按20kPa 计算;c 、土弹簧:按详勘报告推荐值选用;d 、地下水位:按地表面计(根据详勘报告);e 、土的C 、Φ值:固快峰值标准值; ②计算简图杭州一号线江北风井主体围护计算基坑开挖深度为26.41m ,采用厚度为1000mm 的地下连续墙围护结构,墙长度为42m ,墙顶标高为0m 。
计算时考虑地面超载30kPa 。
共设7道支撑,见下表。
③内力包络图500-50 051015202530354045深度(m)水平位移(mm)Max: 48.7400020000-2000-400051015202530354045深度(m)弯矩(kN*m/m)-1652.9 ~ 2446.6200010000-1000-200051015202530354045深度(m)剪力(kN/m)-781.9 ~ 1010.2④墙底抗隆起验算Prandtl: K=9.9T erzaghi: K=12.23墙底抗隆起验算⑤坑底抗隆起验算(14-2)坑底抗隆起验算 K=2.62⑥抗倾覆验算二、明挖段内部结构计算1、框架1(非蓄冰室段)1)荷载顶板覆土:1.8*2.956=5.32t/m=0.8*(1.8*3.356+2)=6.43t/m侧向土压力:q顶=0.8*(1.8*9.206+2)=14.86t/mq下一=0.8*(1.8*15.606+2)=24.07t/mq下二=0.8*(1.8*22.546+2)=34.07t/mq底底板水反力:21.256t/m顶板超载:2t/m下一层板超载:1t/m下二层板超载:1t/m底板超载:1t/m2)结构尺寸顶板:800mm;下一层板:400mm;下二层板:500mm;底板:1100mm;下一层侧墙:600mm;下二层侧墙:800mm;下三层侧墙:1000mm;3)内力图弯矩图剪力图2、框架2(蓄冰室段)1)荷载顶板覆土:1.8*2.956=5.32t/m=0.8*(1.8*3.356+2)=6.43t/m侧向土压力:q顶q=0.8*(1.8*9.206+2)=14.86t/m下一=0.8*(1.8*15.606+2)=24.07t/mq下二=0.8*(1.8*22.546+2)=34.07t/mq底底板水反力:21.256t/m顶板超载:2t/m下一层板超载:6t/m下二层板超载:1t/m底板超载:1t/m2)结构尺寸顶板:800mm;下一层板:700mm;下二层板:500mm;底板:1100mm;下一层侧墙:600mm;下二层侧墙:800mm;下三层侧墙:1000mm;3)内力图弯矩图剪力图三、工作井内部结构计算1、荷载顶板覆土:1.8*2.956=5.32t/m=0.8*(1.8*3.356+2)=6.43t/m侧向土压力:q顶=0.8*(1.8*9.206+2)=14.86t/mq下一q=0.8*(1.8*15.606+2)=24.07t/m下二=0.8*(1.8*22.546+2)=34.07t/mq底底板水反力:21.256t/m顶板超载:2t/m下一层板超载:1t/m下二层板超载:1t/m底板超载:1t/m2、结构尺寸顶板:800mm;下一层板:400mm;下二层板:500mm;底板:1100mm;下一层侧墙:600mm;下二层侧墙:800mm;下三层侧墙:1000mm;3、内力图顶板M11(自重工况)顶板M22(自重工况)顶板V13(自重工况)顶板V23(自重工况)底板M11(水反工况)底板M22(水反工况)底板V13(水反工况)实用标准文案精彩文档底板V23(水反工况)。
地铁盾构管片计算

某地铁区间盾构管片计算2017-04-15目录1 设计信息1.1 软件说明1.2 隧道信息1.3 荷载信息1.4 控制参数2 分析结果2.1 荷载计算结果2.2 抗浮验算2.3 内力位移计算结果2.4 管片验算1设计信息1.1软件说明计算采用的软件是 sap 系列1.2隧道信息1.2.1断面信息说明:角度按逆时针旋转,0°表示水平直径右端点处。
以下除特别说明外均相同,不再赘 述。
隧道断面基本几何参数:管片总数:6片 衬砌外直径D1: 6.200m 衬砌内直径D2: 5.500m第一管片块的右侧与 Y 轴的夹角0 s : 7.500 螺栓总数:10相邻螺栓(组)间夹角:36.000 ° 顶部螺栓偏角3 : 18.000 °断面圆心坐标:(0.000,0.000,0.000)具体几何参数:管片环接头几何参数编号角度 (° )X 坐标 (m) 丫坐标(m) 编号 角度 (° ) X 坐标 (m) 丫坐标(m) 172.000.902.786252.00-0.90-2.787创.原」氐断面示意團管片几何参数隧道位置:地表至隧道顶部的距离H(m): 16.93地下水面至隧道顶部的距离Hw(m): 10.00 1.2.2 土层参数1.2.3材料参数管片材料:管片混凝土标号:C50管片实际宽度:1.000 m管片容重:25.000 kN/m A3管片接头:管片环接头1.3荷载信息设计工况数目:1工况1自重+水土压力+地基抗力--弹簧,共3种荷载。
荷载图荷载组合系数:永久荷载: 1.35可变何载: 1.40偶然荷载: 1.001.3.1 水土压力计算参数表:1.3.2地层弹簧地层弹簧数值种类:单一地层弹簧地层弹簧的剪切刚度ks: 1.000 kN/m A2弹性抗力系数法向kn: 20000.000 kN/mA2地层弹黄1.4设计参数计算模型:梁弹簧模型管片拼装模式:通缝拼装网格大小:0.201.5管片验算参数2分析结果2.1荷载计算结果2.1.1 水土压力水土压力计算结果2.2抗浮验算计算结果浮力:295.869kN抗浮力:1776.530kN满足2.3内力位移计算结果说明:(1)弯矩、接头张开角均以内侧张开为正,反之则为负;(2) 内力值为管片实际宽度的内力值,而非单位延米。
12盾构后靠计算

钢后靠计算一、本工程盾构钢后靠主要采用70# H钢拼接成钢框架作为盾构推进的后座力,本计算书主要对此钢结构框架进行计算复合,以满足工程需要。
二、设计条件:(没考虑盾壳与其它物件的摩擦力,即设定所有出洞段推力都传递到后靠上)根据13号盾构出洞段推力经验值,其最大推力不超过在2000T,为安全起见取盾构推力为2500吨,安全系数取1.2盾构推力T=S•t=2500×1.2=3000T下面的计算方法的结果都是偏大且力分配不均匀,所以如果这样的计算结果,结构都能满足则实际受力时结构偏安全。
钢后靠立面图三、作用于钢后靠的荷载计算:1、盾构机作用于钢后靠上荷载总周长L=2πR=18.369m (R=2.925m)作用于钢后靠的均布荷载为q=T/L=3000T/18.369m=1633KN/m因其中4环为开口环,上半部为水平支撑传力到后靠,下半部为均部荷载传递到后靠立柱,其中一根立柱靠着混凝土剪力墙,把力传给混凝土剪力墙,因此不需验算此后靠;只需验算不靠墙的立柱即可,不靠墙的立柱后面采用一根Ø609钢管进行支撑。
两后靠立柱下部之间为H钢梁,钢梁背靠车站平台,因此该钢梁也不需计算。
2、立柱:立柱主要承上部方向传递的荷载上部荷载为弧长= 2πR146︒/360︒=7.4 m荷载= q•7.4 m=1633×7.4=12084KN线荷载通过4Ø609钢管传递给后靠立柱,其中不靠墙立柱承受到2个集中F1=F2=3021KN 弯矩计算:(1)下部均部荷载如图示Mmax =927.489KN•m70# H钢的抗弯截面模数W为10197cm3σ=M/(2W)=927.489KN•m /(2×10197)cm3=45.5Mpa≤[σ]=170Mpa所以满足要求(2)集中荷载如图所示FA处为最不利受力点FA=3469.343KNMmax= 1825.567KN•m70# H钢的抗弯截面模数W为10197cm3σ=M/(2W)=1825.567KN•m /(2×10197)cm3=89.5Mpa≤[σ]=170Mpa所以满足要求刚度计算由于采用5环闭口环,在开始推进时,使用全部千斤顶,从以上剪力图示中可知集中力FA弯矩最大,所以选择上部刚度验算即可。
软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书(1)

软土地区地铁盾构隧道课程设计说明书(共00页)姓名杨均学号 070849导师丁文琪土木工程学院地下建筑与工程系2010年7月1. 设计荷载计算1.1 结构尺寸及地层示意图ϕ=7.2ϕ=8.92q=20kN/m图1-1 结构尺寸及地层示意图如图,按照要求,对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整:mm 43800 50*849+1350h ==灰。
按照课程设计题目,以下只进行基本使用阶段的荷载计算。
1.2 隧道外围荷载标准值计算 (1) 自重2/75.835.025m kN g h =⨯==δγ(2)竖向土压若按一般公式:21/95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h ni i i =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑=γ 由于h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m ,属深埋隧道。
应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压:a 太沙基公式:)tan ()tan (0010]1[tan )/(p ϕϕϕγB hB he q e B c B --⋅+--= 其中:m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=ϕ(加权平均值0007.785.5205.42.7645.19.8=⨯+⨯=ϕ) 则:2)9.8tan 83.68.48()9.8tan 83.68.48(11/02.18920]1[9.8tan )83.6/2.128(83.6p m KN e e =⋅+--=-- b 普氏公式:2012/73.2699.8tan 92.7832tan 32p mKN B =⨯⨯==ϕγ 取竖向土压为太沙基公式计算值,即:21/02.189p m KN e =。
(3) 拱背土压mkN R c /72.286.7925.2)41(2)41(2G 22=⨯⨯-⨯=⋅-=πγπ。
其中:3/6.728.1645.11.728.10.8645.1m KN =+⨯+⨯=γ。
盾构机反力架计算书

盾构机反力架计算书太平桥站盾构始发反力架支撑计算书一、工程情况说明哈尔滨地铁一号8标工业大学一太平桥区间投入一台德国海瑞克盾构机进行施工,编号S-285,从太平桥站西端头下井。
我们对反力架采取水平撑加斜支撑的形式加固,将反作用力传递至车站底板、中板及侧墙。
二、反力架及支撑示意图12中板侧反反力力墙架架底板底板121-12-2计算说明:1、根据以往施工情况,始发盾构机推力按照800T进行讣算,其中底部千斤顶油压按照200bar,两侧按照140bar,顶部千斤顶不施加推力;2、通过管片和基准钢环调节,每组千斤顶所在区域按照均布荷载进行讣算;3、水平支撑采用200mm及250mm宽翼缘H型钢,分别支撑与车站底板及侧墙上,斜撑采用200mm宽翼缘H型钢,45度角撑于车站底板上;4、反力架经儿次始发使用,梁自身抗弯和抗剪无问题,本次不予计算。
三、力学模型图44. 7t/m44. 7t/mBDC89. 4t/m盾构机在顶推过程中反力架提供盾构向前掘进的反力,通过焊接在反力架上的型钢支撑,将力传递到车站结构上。
为保证反力架能够提供足够的反力,以确保询方地层不会发生较大沉降。
要求型钢支撑强度足够。
四、计算步骤1、模型简化假设千斤顶推力平均分配到四个支撑边,即每边承受200t的压力。
2、轴力验算1)底边o,F/A,F/(8, A, 2, A), 2000000/(8, 6428, 2, 9218), 28. 6MPa 1122 200mm H型钢截面面积A二6428mml2 250mm H型钢截面面积A二9128mm2o,o, 210MP& lmax2)右侧边o ,F/A, F/(10, A), 2000000/(10, 6428),31. IMPa 21o,o, 210MPa 加ax3)顶边o ,F/A, F/(4, A), 2000000/(4, 6428), 77. 8MPa 31o,o, 210MPa 3max4)左侧边o,2, F/A, 2, F/(6, 2A),2, 2000000/(6, 2, 6428), 51. 9MPa41o,o, 210MPa 4max综上,支撑抗压能力满足要求。
城市轨道交通地铁车站主体结构计算书

XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业:结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月XX市城市轨道交通XX线工程XXX站主体结构施工图设计专业:结构计算书XX工程集团有限责任公司20 年月一.工程概况XXX站位于XX路与XX路交叉的十字路口北侧,顺XX路呈南北向偏东布置。
XX路规划宽43m,道路现已形成,路面车流量大,交通繁忙。
十字路口东北象限为海雅百货、世博广场;东南象限为夏威夷阁住宅小区;西南象限为中惠华庭住宅小区、中国移动;西北象限为华润万家购物广场和XX老饭店。
车站四周商业建筑多,较繁华,客流量大。
二.设计依据及采用规范1、《XX市城市快速轨道交通XX线工程详细勘察阶段XXX站岩土工程勘察报告》,中铁XX工程集团有限责任公司,2010年1月2、业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料3、设计采用的规范、规程和标准《地铁设计规范》(GB50157-2003)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《轨道交通工程人民防空设计规范》(RFJ 02-2009)《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005)(2006版)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2008)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004)国家及广东省、XX市的其它现行相关规范、规程。
三.计算原则及计算标准1、车站主体结构安全等级为一级;结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计;结构重要性系数。
2、车站主体结构可按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析,计算时宜考虑所有构件的弯曲、剪切和压缩变形的影响。
(完整版)盾构机选型计算书

设计依据:1.《广州市轨道交通五号线工程区庄至动物园南门区间详细勘察阶段岩土勘察报告》2.《广州市轨道交通五号线工程动物园南门至杨箕区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告》3.《广州市轨道交通五号线首期工程(滘口至文冲段)设计技术要求》4.广州市轨道交通五号线首期工程(滘口至文冲段)区庄站至动物园站区间招标设计及投标设计文件5. 广州市轨道交通五号线首期工程(滘口至文冲段)动物园站到杨箕站区间招标设计及投标设计文件6.《广州市轨道交通五号线首期工程(滘口至文冲段)施工图设计结构防水工程技术要求》7.《广州市轨道交通五号线[区庄站~动物园站~杨箕站区间]盾构工程设计合同》8.广州市地铁五号线总包总体部下发的工作联系单9.采用规范:1)《人民防空工程设计规范》(GB50225-1995)2)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008)3)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)4)《地铁设计规范》(GB50157-2003)5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)6)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)7)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)8)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)9)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50007-2002)10)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)11)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2005)12)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999)2003年版13)其他相关规范、规程工程概况本工程含区庄站~动物园站及动物园站到杨箕站两个盾构区间,盾构始发井设于杨箕站,盾构机于动物园站过站,盾构吊出井设于区庄站东侧。
两区间均属珠江三角洲平原,沿线路面交通繁忙,为密集的建筑物、高架桥桩基区,地下管线密布。
动物园站~杨箕站区间隧道下穿内环放射线黄埔大道A2标以及内环—梅东—中山—立交桩基,同时距东风广场会所及环风变电桩基较近。
成都地铁车站主体结构计算书

双林路站主体结构计算书一、工程概况双林路站为12m岛式站台,车站总长168.8m。
为双柱双层三跨现浇钢筋混凝土矩形结构。
车站顶面覆土深度为3.5m~4.0m。
车站围护结构采用Φ1200mm的钻孔灌注桩,内衬墙与钻孔灌注桩之间设置柔性防水层,属于重合墙结构。
二、计算依据1、《成都地铁4号线一期工程详细勘察阶段双林路站岩土工程勘察报告》(送审稿)(中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 2010年10月) ;2、《成都地铁4号线一期工程双林路站点管线综合方案设计图(第二版)》(成都市市政工程设计研究院二O一O年九月二日成都)3、主要采用的国家和地方规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006修订版)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《地铁设计规范》(GB 50157-2003)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)《铁路工程抗震设计规范》(GBJ 111-87)《人民防空工程设计规范》(GB 50225-95)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)三、结构计算原则1)结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求,分别进行承载能力的计算和稳定性,变形及裂缝宽度验算;2)结构的安全等级为一级,构件的(结构)重要性系数取1.1;3)结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。
裂缝宽度限值:迎水面不大于0.2mm,其他不大于0.3mm;4)结构按7度地震烈度进行抗震验算,并在结构设计时采用相应的构造措施,以提高结构的整体抗震性能;(构造措施采用三级框架结构抗震构造)5)结构设计按六级人防的抗力标准进行验算,并在规定的设防位置采取相应的构造措施;6)结构抗浮验算按最不利情况采用,当不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.05;(考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数应大于1.2)7)结构构件的设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计;8)结构设计应符合结构的实际工作(受力)条件,并反映结构与周围地层的相互作用。
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1. 设计荷载计算1.1 结构尺寸及地层示意图ϕ=7.2ϕ=8.92q=20kN/m图1-1 结构尺寸及地层示意图如图,按照要求,对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整:mm 43800 50*849+1350h ==灰。
按照课程设计题目,以下只进行基本使用阶段的荷载计算。
1.2 隧道外围荷载标准值计算(1) 自重 2/75.835.025m kN g h =⨯==δγ(2)竖向土压 若按一般公式:21/95.44688.485.37.80.11.90.185.018q m KN h ni i i =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑=γ由于h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m ,属深埋隧道。
应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压:a 太沙基公式:)tan ()tan (0010]1[tan )/(p ϕϕϕγB hB he q e B c B --⋅+--= 其中:m R B c 83.6)4/7.75.22tan(/1.3)4/5.22tan(/0000=+=+=ϕ(加权平均值0007.785.5205.42.7645.19.8=⨯+⨯=ϕ) 则:2)9.8tan 83.68.48()9.8tan 83.68.48(11/02.18920]1[9.8tan )83.6/2.128(83.6p m KN e e =⋅+--=-- b 普氏公式:20012/73.2699.8tan 92.7832tan 32p m KN B =⨯⨯==ϕγ 取竖向土压为太沙基公式计算值,即:21/02.189p m KN e =。
(3) 拱背土压 mkN R c /72.286.7925.2)41(2)41(2G 22=⨯⨯-⨯=⋅-=πγπ。
其中:3/6.728.1645.11.728.10.8645.1m KN =+⨯+⨯=γ。
(4) 侧向主动土压 )245tan(2)245(tan )(q 0021ϕϕγ-⋅--⋅+=c h p e e其中:21/02.189p m KN e =,3/4.785.5205.41.7645.18m KN =⨯+⨯=γ0007.785.5205.42.7645.19.8=⨯+⨯=ϕkPa c 1.1285.5205.41.12645.12.12=⨯+⨯=则:2000021/00.121)27.745tan(1.122)27.745(tan 02.189q m KN e =-⨯⨯--⨯= 2000022/06.154)27.745tan(1.122)27.745(tan )85.54.702.189(q m KN e =-⨯⨯--⨯⨯+=(5) 水压力按静水压考虑:a 竖向水压:2w1w w1/478.24=48.8×9.8=H =p m KN γ b 侧向水压:2w1w w1/478.24=48.8×9.8=H =q m KN γ2w2w w2/532.14=5.5)(48.8×9.8=H =q m KN +γ(6) 侧向土壤抗力 衬砌圆环侧向地层(弹性) 压缩量:)R 0.0454k EI 24()]R q (q -)q (q -)p [2(p =4c 4cw2e2w1e1w1e1⋅+⋅+++ηδ 其中:衬砌圆环抗弯刚度取2376.123265120.35×0.1103.45EI m KN ⋅=⨯⨯= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数取7.0=η;则:m34410617.057.366600811.2261)925.2200000.04546.232651.70(24925.2)]14.325(154.06-)24.784(139.19-)24.78402.189([2=-⨯==⨯⨯+⨯⨯⨯+++⨯δ2-3r /35.1210617.000002=y k =q m KN =⨯⨯⋅(7) 拱底反力 w c c 1R R 2π -0.2146R +πg +p =P γγe其中:21/02.189p mKN e =2/75.8m kN g = 3/6.728.1645.11.728.10.8645.1m KN =+⨯+⨯=γ,与拱背土压对应 则:2R /91.17410 955.2 2π-6.7955.20.2146+75.8π+189.02=P m KN =⨯⨯⨯⨯⨯。
(8) 荷载示意图图1-2 圆环外围荷载示意图2. 内力计算2.1 用荷载-结构法按均质圆环计算衬砌内力取一米长度圆环进行计算,其中荷载采用设计值,即考虑荷载组合系数。
计算结果如下表(已考虑荷载组合系数):内力(红色线条)分布图如下:-79.08图2-1 弯矩分布图(KNm )图2-2 轴力分布图(受压KN)图2-3 剪力分布图(KN)3.标准管片(B)配筋计算3.1 截面及内力确定由上述内力计算,取80截面处内力进行内力计算。
根据修正惯用法中的η-ξ法,由于纵缝接头的存在而导致结构整体刚度降低,取圆环整体刚度为:23792.86285120.35×0.1103.457.0EI m KN ⋅=⨯⨯⨯=η而管片的内力:mKN M s ⋅=⨯+=+=69.12084.92)3.01()1(M ξ;KNN s 11.2213N ==3.2 环向钢筋计算 假设为大偏心构件。
mm N M s s 5711.221369.120e 0===取:1.1=kmm a a 50/==; mm a hke e 7.187********.120=-+⨯=-+=采用对称配筋:WbxR N =; )()2(/0//0a h R A x h bxR Ne g g W -+-=其中:1000mm =b ; 2W 23.1N/mm =R ;钢筋选用HRB335钢,则2/g 300N /mm =R 由此:1.2310001033.23903⨯⨯=⨯x)50300(300)2300(1.2310007.1871033.2390/3-⨯⨯+-⨯⨯⨯=⨯⨯g A x x得:)16555.0()48.103()1002(0/mm h mm x mm a =<=<= 确为大偏心。
由此算出:0/<gA取:2/6003001000%2.0mm A A g g =⨯⨯==;选配4B14(A /g =615.75 mm 2)。
3.3环向弯矩平面承载力验算(按偏心受压验算)KN N s 33.2390N ==mm bh bh A I i 101123501223====8.32101/)292518065(/)18065(/0000=⋅⋅=⋅⋅=ππi R i l c查《混凝土结构基本原理》表4-1,得轴心受压稳定系数:98.0=ϕ2/50.1231615.752mm A g =⨯=%3350100050.1231/<⨯=ρ取23500003501000mm A =⨯=N KN R A AR g g w cu >=⨯+⨯⨯=+=36.8285)30050.12311.23350000(98.0)(N //ϕ;满足要求。
3.4 箍筋计算根据《混凝土结构基本原理》,按照偏心受压构件进行计算。
KN V 33.72=剪跨比:0.31.11300292518065000>=⨯⨯==πλh l故取0.3=λ。
矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件斜截面抗剪承载力:c sv yv t u N h sA f bh f V 07.0175.100+++=λ 其中:f t ——混凝土抗拉强度(1.89N/mm 2)f yv ——钢筋抗剪承载力(HPB235级,210N/mm 2) N c ——轴向压力(要求A f c 3.0≥) 检验轴压力上限:KN N KN A f c c 33.23905.242535010001.233.03.0=>=⨯⨯⨯=又由:KN V KN V cu 33.7238.4151033.239007.0300100089.11375.13=>=⨯⨯+⨯⨯⨯+=既不需要计算配箍,按构造要求即可。
根据《混凝土结构基本原理》中所述构造要求,选配四肢箍A8@200。
4. 基本使用阶段验算 4.1 抗浮验算盾构隧道位于含地下水的土层中时受到地下水的浮力作用,故需验算隧道的抗浮稳定性,用抗浮系数:QR P G G K j+++=/其中:G /——隧道自重 G ——拱背土压力 P ——垂直荷载R j ——井壁与土壤间摩擦力 Q ——水浮力 则:2.1510925.2925.2226.66772.28925.2275.82)(22211=⋅⨯⨯⨯++⨯⨯=⋅⋅+++⋅=ππγππwc cw e c R R p p G R g K(注:上述计算中由于相对于垂直荷载摩擦力非常小,为计算简便,将摩擦力忽略不计) 满足要求。
4.2 管片局部抗压验算由于管片连接时在螺栓上施加预应力,故需验算螺栓与混凝土连接部位的局部抗压强度。
在于应力作用下,混凝土所受到的局部压应力:n c A N =σ其中:N ——螺栓预应力(同上,取280KN )A n ——螺帽(或垫片)与混凝土接触净面积,取:22246.125184)31130(mm A n =-=π则:22/1.23/4.2246.12518280000mm N R mm N w c =<==σ即需在螺帽下设置一定厚度的内径为31mm 、外径为130mm 的钢圆环垫片。
4.3 管片裂缝验算取最大弯矩处进行裂缝验算(即00截面),此处满足要求,则其他位置亦可满足。
根据桥涵规范6.4.4条:0)(0//=-=bh h b b ff f γ,1448.935.0925.218065/00<=⨯⨯=πh l ,取ηs =1.0 ,mm a h y s s 1255023502=-=-=, 182.36mm =125+1000×2208.9397.47×1.3 ×10=+=s s s y e e η,mm 57.163300])36.182300(12.087.0[]))(1(12.087.0[2020/=⨯-=--=h e h z s f γ,23/445.88=163.57×615.75163.57)-(182.36×10×2390.33)(mm N z A z e N s s s ss=-=σ;再根据桥涵规范6.4.3条:裂缝宽度:)1028.030(W 321ρσ++=dE C C C ssstk ,其中:C 1——钢筋表面形状系数(对带肋钢筋取1.0 ) C 2——作用长期影响系数(取1+0.5N 1/N s =1.5 ) C 3——与构件受力性质有关的系数(取0.9 )ρ——配筋率(02.0006.0≤≤ρ)则:mm mm tk 2.039.0)006.01028.01430(100.2445.889.05.10.1W 5>=⨯++⨯⨯⨯⨯=;不满足要求,需增加钢筋。