隧道工程课程设计,DOC
1初始条件
某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩)，埋深H=30m ，隧道围岩天然容重γ=23KN/m3，计算摩擦角ф=35o,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重322/h KN m γ=，变形模量25h E GPa =。
2隧道洞身设计
2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定
该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的，根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下：
W —行车道宽度；取3.75×2m
C —余宽；因设置检修道，故余宽取为0m J —检修道宽度；双侧设置，取为1.0×2m
H —建筑限界高度；取为5.0m2L L —左侧向宽度；取为1.0m
R L —右侧向宽度；取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度；取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度；取1.0m
h —检修道高度；取为0.25m
隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=12m
设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ；隧道轮廓线如下图：
图1隧道内轮廓限界图
根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为50cm （一次衬砌为15cm 和二次衬砌35cm ）通过作图得到隧道的尺寸如下：
图2隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===，，
3隧道衬砌结构设计
3.1支护方法及衬砌材料
根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为高速公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 复合式衬砌应符合下列规定：
1初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土，锚杆，钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用，锚杆宜采用全长粘结锚杆。
2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。 IV 级围岩：
初期支护：拱部边墙的喷射混凝土厚度为12-15cm ，拱墙的锚杆长度为2.5-3m ，锚杆间距为1.0-1.2m ；
二次衬砌厚度：拱墙混凝土厚度为35cm 因此确定衬砌尺寸及规格如下：
深埋隧道外层初期支护，根据规范规定，采用锚喷支护，锚杆采用普通水泥砂浆锚杆，规格HRB Φ20×2.5m ，采用梅花型局部布设，采用C25喷射混凝土。 初次衬砌：采用C25喷射混凝土，厚度为14.8cm 。
防水板：采用塑料防水板及无纱布，且无纺布密度为300g/m2,防水板应采用铺满的EV A 板防水层，厚度为2.0mm ，搭接长度为150mm 。 二次衬砌：根据《公路隧道设计规范》，采用C25号模筑防水混凝土，厚度为35cm 。 整个衬砌厚度为14.8+0.2+35=50cm 。
3.2隧道深浅埋的确定及围岩压力的计算
隧道的内轮廓尺寸为B=12.37m ，H=13.69m
因为IVIV 级围岩需预留变形量为50-80mm ，衬砌厚度为50cm ，又每侧超挖量为10cm ，故隧道的近似开挖尺寸为： 由于是IV 级围岩q p 2.5h H =
p H —深浅埋隧道的分界深度 q h —等效荷载高度
ω—跨度影响系数；)5(1-+=t B i ω
i —围岩压力增减率，当15m -5B t =取i=0.1 埋深m 785.16H 30H p =>=故为深埋隧道。 又
7.11.113.65
14.97B H t t <== 可用公式q h q γ=计算均布垂直压力：
因为该隧道围岩级别为IV 围岩水平均不压力为：
4衬砌结构内力计算
4.1基本资料
公里等级高速公路 围岩级别IV 级
围岩容重r=23KN/m 3
弹性抗力系数K=0.18×106KN/m 变形模量6GPa E =
材料容重3
h /22m KN =γ
材料变形模量25G pa E h =
衬砌厚度d=0.5m
图3衬砌结构断面图
4.2荷载的确定
隧道的内轮廓尺寸为B=12.37m ，H=13.69m
因为IVIV 级围岩需预留变形量为50-80mm ，衬砌厚度为50cm ，又每侧超挖量为10cm ，故隧道的近似开挖尺寸为：
由于是IV 级围岩q p 2.5h H =
p H —深浅埋隧道的分界深度 q h —等效荷载高度
ω—跨度影响系数；)5(1-+=t B i ω
i —围岩压力增减率，当15m -5B t =取i=0.1 埋深m 785.16H 30H p =>=故为深埋隧道。 又
7.11.113.65
14.97B H t t <== 可用公式q h q γ=计算均布垂直压力： 考虑一衬后的围岩释放变形折减系数0.4
（1）全部垂直荷载
q=61.768+11=72.768KN/m 2 （2）围岩水平均布压力 e=0.4×72.768=29.1KN/m 2
4.3衬砌几何要素
内轮廓线半径： 5.6m r 9.47m r 21==，
内径21r r ，所画圆曲线端点截面与竖直轴线的夹角： 拱顶截面厚度0.5m d 0=，拱底截面厚度0.5m d n =
将半拱轴长度等分为8段，则
4.4计算位移
用辛普生法近似计算，按计算列表进行，单位位移的计算列表见表4-1
表4-1单位位移计算表
注：1I —-截面的惯性矩，I=bd 3/12,b 取单位长度
2不考虑轴力影响
单位位移值计算如下： 计算精度校核： 闭合差△=0
——主动荷载在基本结构中引起的位移
1）每一块上的作用力(竖向力Q 、水平力E 、自重力G),分别由下面各式求得，
Q i =q ×b i E i =e ×h i
G i =(d i-1+d i )/2×△S ×r h
其中：b i ——衬砌外缘相邻两截面间的水平投影长度
h i ——衬砌外缘相邻两截面间的竖直投影长度 d i ——接缝i 的衬砌截面厚度
均由图3直接量得，其值见表4-2。各集中力均通过相应图形的形心
表4-2载位移M o
p 计算表 截面 投影长度 集中力
S -Qa q
-Ga g
-Ga g
b h Q
G
E a q a g
a e
0.00
0.00
0.000 0.000
0.000
0.000
0.000 0.000
0.000
0.000 0.000 截
面 α
sin α cos α x y d 1/I y/I y 2/I (1+y)2/I
积分系数1/3 0 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.500 96.000 0.000 0.000 96.000 1 1 15.250 0.263 0.965 1.575 0.221 0.500 96.000 21.216 4.689 143.121 4 2 30.500 0.508 0.862 2.992 0.842 0.500 96.000 80.832 68.061 325.725 2 3 45.750 0.716 0.698 4.202 1.786 0.500 96.000 171.456 306.220 745.132 4 4 61.000 0.875 0.485 5.234 3.217 0.500 96.000 308.832 993.513 1707.177 2 5 76.250 0.971 0.238 6.168 5.610 0.500 96.000 538.560 3021.322 4194.442 4 6 91.500 1.000 -0.026 6.429 8.176 0.500 96.000 784.896 6417.310
8083.102
2 7 106.75 0.958 -0.288 6.007 10.722 0.500 96.000 1029.312 11036.28
3 13190.907
4 8 122.00 0.848 -0.530
4.972 13.020 0.500 96.000 1249.920 16273.958 18869.798 1
∑
768.00
3547.072
29568.593 37430.737
0 0
1 1.57
5
0.22
4
114.61
23.10
7.401 0.788 0.788 0.112 0.112
-18.19
1
-0.829
2 1.42
4
0.61
2
103.62
2
23.10
20.220 0.712 0.712 0.306
-73.77
9
-16.44
7
-6.187
3 1.21
0.95
88.049
23.10
31.388 0.605 0.605 0.475
-53.27
-13.97
6
-14.909
4 1.02
0.97
9
74.223
23.10
32.346 0.510 0.510 0.490
-37.85
4
-11.78
1
-15.833
5 0.93
3
2.84
5
67.893
23.10
93.999 0.467 0.467 1.423
-31.67
2
-10.77
6
-133.71
3
6 0.26
7
2.56
6
19.429
23.10
84.781 0.134 0.134 1.283 -2.594 -3.084
-108.77
4
7 0.41
7
2.54
6
30.344
23.10
84.120 0.209 0.209 1.273 -6.327 -4.816
-107.08
5
8 0.78
5
2.29
8
57.123
23.10
75.926 0.393 0.393 1.149
-22.42
1
-9.067 -87.239 续表4-2
∑i-1（Q+G）∑i-1E x y ΔxΔy
-Δx∑i-1
（Q+G）
-Δy∑i-1
E
M o ip
0.000 0.000
0.00
0.000 0.000
0.00
0.000 0.000 0.000
0.000 0.000
1.53
1
0.194 1.531
0.19
4
0.000 0.000 -18.908
137.710 7.401
2.96
4
0.765 1.433
0.57
1
-197.33
8
-4.226 -316.885
264.431 27.621
4.21
1.676 1.246
0.91
1
-329.48
1
-25.163 -753.684
375.581 59.009
5.18
8
2.869 0.978
1.19
3
-367.31
8
-70.398
-1256.86
9
472.904 91.356
5.83
2
4.252 0.644
1.38
3
-304.55
-126.34
5
-1863.92
5
563.896
185.35
4
6.15
2
5.764 0.320
1.51
2
-180.44
7
-280.25
6
-2439.07
9
606.425
270.13
5
6.14
3
7.309
-0.00
9
1.54
5
5.458
-417.35
9
-2969.20
7
659.870
354.25
5
5.80
6
8.817
-0.33
7
1.50
8
222.376
-534.21
6
-3399.77
4
2）外荷载在基本结构中产生的内力
块上各集中力对下一接缝的力臂由图直接量得，分别记以a q、a e、a g。
内力按下式计算之：
弯矩：
轴力：
式中Δx i、Δy i——相邻两接缝中心点的坐标增值。
Δx i=x i-x i-1
Δy i=y i-y i-1
M o ip和N o ip的计算见表4-3及表4-4。
表4-3载位移N o ip计算表截
面αsinαcosα
∑i
（Q+G）
∑i E
sinα*
∑i
（Q+G）
cosα*∑i
E
N o p
0 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1 15.250 0.263 0.965 137.710 7.401 36.22
2 7.140 29.082
2 30.500 0.508 0.862 264.431 27.621 134.209 23.799 110.410
3 45.750 0.716 0.698 375.581 59.009 269.029 41.176 227.853
4 61.000 0.87
5 0.485 472.904 91.35
6 413.611 44.290 369.321
5 76.250 0.971 0.238 563.89
6 185.354 547.736 44.056 503.680
6 91.500 1.000 -0.02
6
606.425 270.135 606.218 -7.071 613.289
7 106.75
0.958
-0.28
8
659.870 354.255 631.872 -102.095 733.967
8 122.00
0.848
-0.53
740.093 430.181 627.634 -227.961 855.595
3）主动荷载位移
计算过程见表4-4
表4-4主动荷载位移计算表
截面Mp0 1/I y/I 1+y Mp0/I yMp0/I Mp0(1+y)/I
积分系
数1/3
0 0.000 96.00
0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 1
1 -18.908 96.00
18.624 1.194 -1815.183 -352.146 -2167.329 4
2 -316.88
5
96.00
73.440 1.765 -30420.982 -23272.051 -53693.034 2
3 -753.68
4
96.00
160.89
6
2.676 -7235
3.692 -12126
4.788 -193618.480 4
4 -1256.8
69
96.00
275.42
4
3.869
-120659.39
1
-346171.792 -466831.183 2
5 -1863.9
25
96.00
408.19
2
5.252
-178936.78
6
-760839.215 -939776.002 4
6 -2439.0
79
96.00
553.34
4
6.764
-234151.56
-1349649.59
4
-1583801.15
4
2
△1p =△S/E h ×∑M p 0
/I=8.4×10-5
×（-1083146.795）=-9098.426×10-5 △2p =△S/E h ×∑M p 0
y/I=8.4×10-8
×(-6059744.064)=-50901.850×10-5
计算精度校核
△Sp =△1p+△2p
△Sp =△S/E h ×∑M p 0
(1+y)/I
因此，△Sp =8.4×10-5
×（-7142890.860）=-60000.276×10-5
△1p+△2p =-（9098.426+50901.850）×10-6
=-60000.276×10-5
闭合差△=0.000。
——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移
1）各接缝处的抗力强度
按假定拱部弹性抗力的上零点位于与垂直轴接近450
的第3截面，
α3=45.75°=αb ; 最大抗力位于第5截面,
α5=76.25°=αh ;
拱部各截面抗力强度，按镰刀形分布，最大抗力值以上各截面抗力强度按下式计算：
σi =σh （cos 2
αb -cos 2
αi ）/（cos 2
αb -cos 2
αh ） 计算得，
σ3=0，σ4=0.5847σh ，σ5=σh 。
边墙截面弹性抗力计算公式为：σ=σh [1-(y i ˊ
/y h ˊ)2
]
式中y i ˊ
——所求抗力截面与外轮廓线交点到最大截面抗力截面的垂直距离；
y h ˊ
——墙底外边缘c ˊ
到最大抗力截面的垂直距离。(y i ˊ
和y h ˊ
在图3中可量得) y 6ˊ
=2.47m;y 7ˊ
=4.93m;y 8ˊ
=6.87m; 则有：σ6=σh [1-（2.47/6.87）2
]=0.8707σh σ7=σh [1-（4.93/6.87）2
]=0.4850σh σ8=0;
按比例将所求得的抗力绘在图4上。
图4结构抗力图
2）各楔块上抗力集中力i R ，
按下式近似计算：
7 -2969.207 96.000 701.664 8.309 -285043.89
5 -2083385.83
2 -2368429.72
8 4 8 -3399.774
96.000 846.432 9.817 -326378.29
1 -2877677.39
4 -3204055.68
6 1
∑
-1083146.7
95
-6059744.06
4
-7142890.86
式中，i S ?外——楔块i 外缘长度，由图3量得。
i R ，的方向垂直于衬砌外缘，并通过楔块上抗力图形的形心。
3）抗力集中力与摩擦力之合力i R 按近似计算:
式中μ——围岩与衬砌间的摩擦系数。取μ=0.2,
则2
'1μ+=i i R R =1.0198'i R
其作用方向与抗力集中力的夹角为β=arctan μ=11.301°。由于摩擦阻力的方向与衬砌位移方向相反，其方向朝上。i R 的作用点即为i R ，
与衬砌外缘的交点。
将i R 的方向线延长，使之交于竖直轴。量取夹角ψk (自竖直轴反时针方向量度)。将i R 分解为水平与竖向两个分力：
R H =R i sin ψk R V =R i cos ψk
以上计算例入表4-5中，并参见图3。
表4-5弹性抗力及摩擦力计算表
截
面 σ(σh ) (σ
i-1
+
σi )/2 △S 外(σh ) R(σh ) ψk sin ψk cos ψk
3 0.0000 0.000 0.0000 0.0000 0.000 0.000 1.000
4 0.5847 0.292 2.1670 0.6461 64.676 0.904 0.428
5 1.0000 0.792 2.1670 1.7510 79.92
6 0.985 0.175 6 0.870
7 0.935 2.1670 2.0670 95.176 0.996 -0.090 7 0.4850 0.67
8 2.1670 1.4980 110.426 0.937 -0.34
9 8 0.0000 0.243
2.1670
0.5359
125.676
0.812
-0.583
续表4-5 R H (σh ) R V (σh ) v h R i (σh ) 0.000 0.000 0.000 0.584
0.276
0.276
0.584
0.634
1.724 0.306 0.583
2.308 1.717 2.059 -0.186 0.396 4.367 2.027 1.404 -0.523 -0.127 5.770 1.469 0.435
-0.313
-0.439
6.206
0.525
4）计算单位抗力图及其相应的摩擦力在基本结构中产生的内力 弯矩Ki
i o i r R M ∑-=-σ
轴力
H
i V i o i R R N ∑-∑=-??σ
cos sin
式中r Ki ----力R i 至接缝中心点K 的力臂，由图3量得，计算见表4-6和表4-7
表4-6M σ0
计算表
截面号 R 4=0.6461σh R 5=1.7510σh R 6=2.0670σh R 7=1.4980σh R 8=0.5359σh M o
σ(σh) r 4i -R 4r 4i r 5i -R 5r 5i r 6i -R 6r6i r 7i -R 7r7i r 8i -R 8r8i 4 0.8236 -0.532 -0.532 5 2.5623 -1.656 0.7563 -1.324 -2.980 6 4.0536 -2.619 2.4634 -4.313 0.8280 -1.711 -8.644 7 5.3654 -3.467 3.6842 -6.451 2.3729 -4.905 0.7853 -1.176 -15.999 8
7.2631
-4.693
5.3648
-9.394
3.8727
-8.005
2.4563
-3.680
0.9365
-0.502
-26.273
表4-7N σ0计算表
截面号 α
sin α
cos α
ΣR V (σh )
ΣRH(σh)
sin αΣR V (σh )
cos αΣR H
(σh)
No σ(σh
)
4 61.0000 0.8744 0.4853 0.2763 0.5840 0.2416 0.2834 -0.0418
5 76.0000 0.9701 0.242
6 0.5826 2.3080 0.5652 0.5599 0.0054 6
91.5000
0.9997
-0.0254 0.3962 4.3666 0.3960 -0.1108 0.5068 7 107.0000 0.9566 -0.2915 -0.1266 5.7704 -0.1211 -1.6819 1.5607 8 122.0000 0.8486
-0.5290
-0.4392
6.2057
-0.3727
-3.2829
2.9102
5）单位抗力及相应摩擦力产生的载位移
计算过程见表4-8。
表4-8单位抗力及相应摩擦力产生的载位移计算表
截面号
Mσ0
（σh）
1/I y/I
(1+y
)
Mσ01/I
（σh）
Mσ0y/I
（σh）
Mσ0(1+y)/I
（σh）
积分系数
1/3
4 -0.532 96.000 275.42
4
3.869 -51.084 -146.561 -197.645 2
5 -2.980 96.000 408.19
2
5.252 -28
6.059 -1216.324 -1502.383 4
6 -8.644 96.000 553.34
4
6.764 -829.808 -4783.016 -5612.824 2
7 -15.99
9
96.000
701.66
4
8.309 -1535.889 -11225.813 -12761.703 4
8 -26.27
3
96.000
846.43
2
9.817 -2522.188 -22238.134 -24760.322 1
Σ-3857.256 -27288.612 -31145.868
△1σ=△S/E h×∑Mσ01/I=8.4×10-8×(-3857.256)=-32.4010×10-5
△2σ=△S/E h×∑Mσ0y/I=8.4×10-5×(-27288.612)=-229.2243×10-5
校核为：
△1σ+△2σ=-(32.4010+229.2243)×10-11=-261.6253×10-6
△Sσ=△S/E h×∑Mσ0(1+y)/I=8.4×10-11×(-31145.868)=-261.6253×10-6闭合差△=0。
1）单位弯矩作用下的转角：
β1=1/(KI8)=-96.000/0.18×106=-533.33×10-6
2）主动荷载作用下的转角：
βp=β1M8p0=-3399.774×533.33×10-6=-1813201.467×10-6
3）单位抗力及相应摩擦力作用下的转角：
βσ=β1M8σ0=533.33×10-6×(-26.273)=-14012.179×10-6
4.5解力法方程
衬砌矢高f=y8=11.776m
计算力法方程的系数：
a11=δ11+β1=（64.512+533.33）×10-6=597.842×10-6
a12=δ12+fβ1=（297.954+11.776×533.33）×10-6=6578.448×10-6
a22=δ22+f2β1=（2483.762+8.817×11.7762×533.33）×10-6=76442.860×10-6 a10=△1p+βp+(△1σ+βσ)×σh
=-(90984.26+1813201.467+324.010σh+14012.179σh)×10-6
=-(1904185.727+14336.189σh)×10-6
a20=△2p+fβp+(△2σ+fβσ)×σh
=-(509018.50+11.776×1813201.467+2292.243σh+11.776×14012.179σh) =-σh)×10-6
以上将单位抗力图及相应摩擦力产生的位移乘以σh倍，即被动荷载的载位移。
求解方程：
X1=(a12a20-a22a10)/(a11a22-a122)
=（594.5350-1.778σh）
其中：X1p=594.5350,X1σ=-1.778
X2=(a12a10-a11a20)/(a11a22-a122)
=（243.8255+2.341σh）
其中：X2p=243.8255,X2σ=2.341
4.6计算主动荷载和被动荷载（σh=1）分别产生的衬砌内力
计算公式为：
和
计算过程列入表4-9和表4-10中。
表4-9主、被动荷载作用下衬砌弯矩计算表
截面M o p X1p y X2p*y [M p] M oσ(σh) X1σ(σh)
X2σ*y(σh
)
[M oσ](
σh)
0 0.000 594.53
5
0.00
0.000 594.535 0.000 -1.778 0.000 -1.778
1 -18.809 594.53
5
0.19
4
47.302 623.028 0.000 -1.778 0.454 -1.324
2 -315.545 594.53
5
0.76
5
186.527 465.517 0.000 -1.778 1.791 0.013
3 -747.565 594.53
5
1.67
6
408.652 255.621 0.000 -1.778 3.924 2.146
4 -1240.46
6
594.53
5
2.86
9
699.535 53.604 -0.532 -1.778 6.716 4.406
5 -1816.51
1
594.53
5
4.25
2
1036.74
6
-185.23
-2.980 -1.778 9.954 5.196
6 -2345.27
3
594.53
5
5.76
4
1405.41
-345.32
8
-8.644 -1.778 13.494 3.072
7 -2812.86
2
594.53
5
7.30
9
1782.12
1
-436.20
7
-15.999 -1.778 17.110 -0.666
8
-3169.32
1
594.53
5
8.81
7
2149.80
9
-424.97
6
-26.273 -1.778 20.641 -7.410 表4-10主、被动荷载作用下衬砌轴力计算表
截
面
N o p cosa X2p cosφ［N p］N oσ(σh)
X2σcosφ(σ
h
)
［Nσ］(σh)
0 0.000 1.000 243.826 243.826 0.000 2.341 2.341
1 38.500 0.946 230.644 269.144 0.000 2.214 2.214
2
128.41
4
0.827 201.721 330.135 0.000 1.937 1.937
3
251.47
4
0.650 158.591 410.065 0.000 1.523 1.523
4
393.04
3
0.428 104.293 497.336 -0.042 1.001 0.960
5
526.64
7
0.175 42.650 569.297 0.005 0.409 0.415
6
625.41
7
-0.090 -21.997 603.420 0.507 -0.211 0.296
7
727.27
-0.349 -85.094 642.176 1.561 -0.817 0.744
8
822.16
2
-0.583
-142.19
9
679.963 2.910 -1.365 1.545
4.7计算最大抗力值
首先求出最大抗力方向内的位移。
由式：
并考虑接缝5的径向位移与水平方向有一定的偏离，因此将其修正如下
计算过程列入表3-11。
表4-11最大抗力位移修正计算表
截
面
号
M p/I Mσ/I y i y5-y i M p/I(Y5-Y i)Mσ/I(Y5-Y i)
积分系数
1/3
0 78292.649
-234.1
40
0.000 5.616
-439691.51
9
-2314.929 4
1 82044.791
-174.3
34
0.218 5.398 442877.783 -1941.053 2
2 61302.619 1.694 0.842 4.774 292658.704 8.088 4
3 33662.079
282.53
7
1.786 3.830 128925.764 108
2.117 2
4 7058.966
580.24
3.204 2.412 17026.225 1399.540 4
5 -24392.38684.2
6 5.616 0.000 0.000 0.000 1
4 6
Σ207860.245 -1782.359 位移值为：
δhp=8.4×10-8×207860.245×0.97=1693.645×10-5
δhσ=8.4×10-8×(-1782.359)×0.97=-14.972×10-5
则可得最大抗力
σh=δhp/(1/K-δhσ)=1693.645×10-5/[1/(0.18×106)+14.972×10-5] =109.074
3.8计算衬砌总内力
按下式进行计算：M=M p+σh Mσ
N=N p+σh Nσ
计算过程列入表4-12
表4-12衬砌总内力计算表
计算精度校核：
截
面号M p Mσ[M] M/I My/I N p Nσ[N] e
积分系
数1/3
0 329.
456
-300
.236
29.2
20
2805.120 0.000 243.826 202.340 446.165 0.0655 1
1 286.
546
-274
.455
12.0
91
1160.697 1351.051 269.144 191.401 460.544 0.0263 4
2 146.
320
-158
.758
-12.
438
-1194.00
9
-5480.50
330.135 167.399 497.534 -0.0250 2
3 -24.
000
25.8
32
1.83
2
175.882 1768.665 410.065 131.608 541.673 0.0034 4
4 -243
.276
247.
602
4.32
6
415.304 7149.037 497.336 82.938 580.274 0.0075 2
5 -386
.632
399.
274
12.6
42
1213.655
30962.76
7
569.297 35.857 605.154 0.0209 4
6 -383
.635
393.
331
9.69
6
930.827
32291.71
3
603.420 25.550 628.970 0.0154 2
7 -240
.365
234.
407
-5.9
58
-572.005
-25164.7
12
642.176 64.284 706.459 -0.0084 4
8 7.46
98
-8.0
97
-0.6
272
698.118
36931.85
1
679.963 133.530 813.492 0.00077 1 Σ3906.798
47061.14
6
根据拱顶切开点之相对转角和相对水平位移应为零的条件来检查。
式中：
I
M
E s ∑?=8.4×10-8×3906.768=32.8169×10-5 βa =M 8β1=-0.6272×533.33×10-6
=-33.4505×10-5
闭合差：
△=(32.8169-33.4505)/32.8169=1.93% 式中：
I
yM E s ∑?=8.4×10-8×47061.146=395.3124×10-6
f βa =11.776×（-33.4505）×10-5
=-393.913×10-5
闭合差：
△=（395.3124-393.913）/393.913=0.356%
3.9检验截面强度
检算几个控制截面：
e=0.0655<0.2d=0.2×0.5=0.10m
N
bd
R N
N K a α=
=
极限,
而0.80350.5
0.0655
1.5-1d e 1.5
-1=?==α 则217.10446.165
0.5110190.8035R N N K 3a >=????===N bd α极限满足
e=0.0263<0.2d=0.2×0.5=0.10m
N
bd
R N
N K a α=
=
极限,
而0.92110.5
0.0263
1.5-1d e 1.5
-1=?==α 则219.00460.544
0.5110190.9211R N N K 3a >=????===N bd α极限满足
e=0.0084<0.2d=0.2×0.5=0.10m
N
bd
R N
N K a α=
=
极限,
而0.99750.5
0.00841.5-1d e 1.5
-1=?==α 则213.41706.459
0.5110190.9975R N N K 3a >=????===N bd α极限满足
e=0.00077m 3.10内力图 将内力计算结果按比例尺绘制弯矩图M 及轴力图N ，如图5所示。 图5衬砌结构内力图 5隧道开挖施工 5.1隧道开挖施工方案 采用如图所示分布施工顺序进行开挖，即先环形开挖留核心土法的施工方法。 这种施工方法适用于土质易于坍塌的软弱围岩隧道隧道坑道开挖后，在岩体散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（第一次衬砌），通过施工中的量测监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌，此即为复合衬砌施工方法（新奥法）。该法并不单纯是一种施工方法，该法是对围岩动态性质通过施工中的量测的认识和理解，通过周密的量测工作，系统的控制坑道变形与应力，从而确定所建立的支护体系受力情况，并不断加以修改、完善 5.2施工顺序 开挖弧形导坑——第一次柔性衬砌（拱）——开挖核心及侧壁——第一次柔性衬砌（边墙）——开挖仰拱部分并修筑仰拱——施工测量（位移、应力等量测）——防水层——第二次衬砌 课题名称：教育发展地区差距研究 课题设计论证 一、本课题国内外研究现状述评及选题的价值 （一）国内外研究现状述评 1、中国发展的地区差距问题，胡鞍钢、王绍光、林毅夫、Tsui、Rsui、Raiser、Long等学者以及世界银行机构进行了大量的研究。 （1）研究者度量并分解中国发展的地区差距。例如Tsui(1999)发现省际差距在20世纪80年代的前半期下降，之后差距不断扩大，90年代人均GDP趋异加速，他们还通过分解地区差距，发现中国发展的区域内差距下降，而区域间差距上升。 （2）分析中国地区差距产生的原因和影响。胡鞍钢等(1995)认为市场失效自发促进地区差距扩大，而政府失效加剧地区间经济差距扩大，政府政策向发达地区倾斜加剧了经济资源不平衡的格局，并指出地区差距过大会带来严重的经济问题、政治问题和社会正义问题，严重的甚至可能导致国家分裂；林毅夫、蔡昉和李周(1998)通过对各省人均GDP和人均收入差异的考察，认为地区差距越来越表现在利用市场和发展机会的差距上。 2. 随着研究的进展，地区差距的研究不再限于经济方面，而是包括社会发展和知识发展指标等。世界银行(1995)把中国划分为7类地区，除经济指标以外，还对人口、婴儿死亡率、教育水平、保健能力等进行了比较；胡鞍钢、邹平(2000)研究了中国社会发展的地区差距；胡鞍钢、熊义志(2000)对中国各地区知识发展差距进行了研究，他们认为知识因素是解释各国和各地区间经济增长差异性的重 要因素，并采用10个指标经加权构成综合知识发展指标，分析各地区知识发展水平知识发展的地区差距；世界银行(2000)认为在教育和卫生保健等人力资本投入方面的不平等非常严重，对穷人的人力资本进行投资，增加他们的资产，是减小贫富差距、消除贫困的有效途径；李春波(2001)对中国各地区人力资本与经济发展差距进行了探索性的研究，对建国以来全国及各地区人力资本状况进行了估算，发现尽管人力资本积累取得了长足进步，但总体水平仍然不高，且存在显著的地区差距、城乡差距和性别差距，地区差距方面，尽管人力资本积累的区域内部差距都在缩小，但区域之间的差距从20世纪90年代以来却有所扩大。 3、我国教育发展的地区差距问题近年来颇受学者们关注。魏后凯等（1997）考察了教育财政分权化改革对地区教育发展的影响，指出改革后地区经济的不平衡发展必然会引起地区间教育投入的严重失衡，这种失衡又引致地区间教育发展机会的不平等。王善迈等（1998）和杜育红（2000）对我国各省区划分了经济发展和教育发展的区类，并对教育发展不平衡对教育发展的影响进行了分析。黄家泉等（2002）从我国地区经济发展不平衡的基本状况出发，分析了地区经济发展不平衡对“两基”、高等教育的影响，进而阐述了新时期教育区域化发展的思想。中国教育与人力资源问题报告课题组（2003）从全面建设小康社会、民族复兴与富民强国的国家战略高度，确立了教育与人力资源开发的战略选择；系统分析了我国教育与人力资源开发的国情、成就、挑战与机遇：勾勒了未来50年，特别是未来20年我国教育发展与人力资源开发的战略构想并提出了一系列政策举措建议。 综上，我国教育发展的地区差距及其与经济、社会发展的关系，逐渐成为各领域学者关注的焦点。但是，以下几个方面的问题需要进一步研究： 沈阳航空工业学院 课程设计 （说明书） 课程名称汽车设计课程设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 6406110 学号 200604061345 姓名刘大慧 指导教师王文竹 目录 1 汽车的总体设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.1汽车总体设计的特点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.2汽车总体设计的一般顺序- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 1 1.3布置形式- - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - -3 1.4轴数的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 1.5 驱动形式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -4 2 载货汽车主要技术参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -5 2.1汽车质量参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.1汽车载荷质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.2整车整备质量的预估- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.3汽车总质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.4汽车轴数和驱动形式的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.5汽车的轴荷分配- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.2汽车主要尺寸的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.1汽车轴距L确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.2汽车的前后轮距B1和B2- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.3汽车前悬Lf和后悬LR的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 6 2.2.4汽车的外廓尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.3汽车主要性能参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- - 7 2.3.1汽车动力性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.2汽车燃油经济性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.3汽车通过性性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 8 2.3.4汽车制动性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 3载货汽车主要部件的选择和布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1发动机的选择与布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --- 9 3.1.1发动机型式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- 9 3.1.2发动机主要性能指标的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 9 隧道工程课程设计姓名： 专业班级： 学号： 指导老师： 目录 第一章工程概况 (1) 1.1 隧道概况 (1) 1.2 工程地质及水文地质 (1) 1.2.1工程地质 (1) 1.2.2 水文地质 (1) 第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (2) 2.1 深浅埋隧道的判定原则 (2) 2.2 围岩压力的计算方法 (2) 2.3 Ⅳ级围岩计算 (3) 2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (3) 2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (4) 2.4 Ⅴ级围岩的计算 (4) 2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (4) 2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (4) 第三章衬砌内力计算与检算 (5) 3.1 Ansys的加载求解过程 (5) 3.2 衬砌结构强度检算原理 (5) 3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (6) 3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9) 第四章衬砌截面配筋计算 (19) 4.1 截面配筋原理 (19) 4.2 IV级围岩配筋计算 (19) 4.3 V级围岩配筋计算 (20) 4.3.1 断面1的配筋计算 (20) 4.3.2 断面2的配筋计算 (21) 第一章 工程概况 1.1 隧道概况 太中银铁路为客货共线的双线铁路。线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。 1.2 工程地质及水文地质 1.2.1工程地质 (1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。 地层描述如下： 老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理; 奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。 (3) 土壤最大冻结深度：1.04m 。 (4) 地震动峰值加速度0.05g ，地震基本烈度VI 度。 1.2.2 水文地质 隧道洞体内土石界面有地下水。 课程设计报告参考模板 河海大学计算机及信息工程学院 课程设计报告 题目专业、学号授课班号学生姓名指导教师完成时间 课程设计任务书 Ⅰ、课程设计题目： Ⅱ、课程设计工作内容 一、课程设计目标1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力； 2、…… 二、研究方法及手段应用 1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务； 2、…… 三、课程设计预期效果 1、完成实验环境搭建； 2、…… 学生姓名：专业年级： 目录空一行。空一个中文字符行。“目录”，分页，居中，加黑宋体二号。前言………………………………………………………………………………………………1 第一章系统设计……………………………………………………………… …………………2 第一节课题目标及总体方案…………………………………………………………………..2 ……………… 目录正文，宋体小四号，倍行距。第二节…………………………….. ………………… 第二章实验结果及讨论 (5) ……………… 第三章结论 (10) ……………… 心得体会 (42) 河海大学本科课程设计报告 1、移动台 MS 二级标题“1、”，左对齐，加黑宋体小三号。移动台是公用GSM移动通信网中用户使用的设备，……………… NMCDPPSPCSSEMC OSSOMCMBTSSBTSBSCHLR/ MSC/VLRAUC BSSEIR NSSPSTNISDNPDN 图 GSM系统 组成 2、基站子系统 BSS 图编号及图名“图”，位于图下，居中。基站子系统BSS是GSM系统实现无线通信的关键组成部分。它通过无线接口直接与移动台通信，进行无线发送、无线接收及无线资源管理。另一方面，它通过与网络子系统NSS的移动业务交换中心，………………。 ⑴、基站收发信台 BTS 三级标题“⑴、”，左对齐，加黑宋体四号。基站收发信台BTS属于基站子系统BSS的无线部分，………………。①收发信台组成四级标题“①”，左对齐，加黑宋体小四号。 BTS包含有若干个收发信息单元TRX，而一个TRX有八个时隙，………………。●收发信息单元 五级标题“●”，左对齐，加黑宋体小四号。收发信息单元是………………。●其它辅助单元 辅助单元包括………………。②收发信台作用 收发信台的主要作用有………………。 ⑵、基站控制器 BSC 基站控制器BSC是基站子系统BSS的控制部分，………………。 3、网络交换子系统 NSS - 4 - 河海大学本科课程设计报告 XX大学 汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计 学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日 汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式4 2前轮 轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 整备质量1060kg 空载时前轴分配负荷60% 最高车速180km/h 最大爬坡度35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径11m 最大功率/转速74/5800kW/rpm 最大转矩/转速150/4000N·m/rpm 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 目录 序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25) 铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面 分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞， 通风计算 1基本资料 1.公路等级：一级公路 2.车道数、交通条件：2车道、单向 =80km/h 3.设计行车速度：u r 4.隧道长度：1340m；隧道纵坡：1.5% 5.平均海拔高度：1240m；隧道气压：101.325－10×1.24=88.925 6.通风断面面积：62.982 m,周长为30.9m 7.洞内平均温度：12℃，285K 2通风方式 根据设计任务书中的交通量预测，近期（2013 年）年平均日交通量为7465辆/每日，远期（2030年）10963辆/每日，隧道为单洞单向交通，设计小时交通量按年平均日交通量的10％计算，故近期设计高峰小时交通量为747辆/h，远期为1096辆/h。 根据设计任务书所给的车辆组成和汽柴比，将其换算成实际交通量，小客车：20%,大客车：27.2%，小货车：7.8%，中货车：20.6%，大货车：20.1%，拖挂车：4.3%，汽柴比：小客车、小货车全为汽油车；中货 0.39：0.61；大客 0.37：0.63；大货、拖挂全为柴油车，结果如表6.1所示 表6.1车辆组成及汽柴比 可按下列方法初步判定是否设置机械通风。 由于本隧道为单向交通隧道，则可用公式（6.1） L*N≤2×105式（1） 式中：L——隧道长度（m）； N ——设计交通量（辆/h ）。 其中L 、N 为设计资料给定，取值远期为N=1096辆/h ，L=1340m 由上式，得 1340×1096=1.46×106 >2×105 以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式，只能作为初步判定，是否设置风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析，由初步设计可知知本设计需要机械通风。 3 需风量计算 CO 设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50ppm 。设计隧道长度为1340m ，查表知ppm =ppm δ（）292。交通阻滞时取 =300ppm δ。烟雾设计应按规范查表，设计车速为80km/h ，k （m 2）=0.0070m -1 。同时，根据规范规定，在确定需风量时，应对计算行车速度以下各工况车速按20km/h 为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞时的状态（平均车速为10 km/h ），鹊起较大者为设计需风量。 CO ： n m m m-1f =?∑ （N ）219×1.0+110×7+85×2.5+88×5+188+138+220+48=2235.5 烟雾：n m m m-1 f =?∑ （N ）188×1.5+138×1.0+220×1.5+48×1.5=822 3.1 CO 排放量计算 CO 排放量应按式（6.2）计算 61 1()3.610n CO co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==????????∑ 式（2） 式中：CO Q ——隧道全长CO 排放量（m 3/s ）； co q ——CO 基准排放量（m 3/辆·km ），可取为0.01 m 3/辆·km ； a f ——考虑CO 车况系数查表取1.0； d f ——车密度系数，查表取0.75； h f ——考虑CO 的海拔高度系数，海拔高度取1240m 查表取1.52； m f ——考虑CO 的车型系数，查表； iv f ——考虑CO 的纵坡—车速系数，查表取1.0； n ——车型类别数； m N ——相应车型的设计交通量（辆/h ）查表。 稀释CO 的需风量应按式（6.3）计算 课程设计报告模版 《城市排水处理》 课程设计报告 系别：城市建设系 专业班级：给水排水0601班 学生姓名： 指导教师：段泽琪 （课程设计时间： 6月15日—— 6月19日） 华中科技大学武昌分校 目录 1．课程设计目的 (1) 2．课程设计题目描述和要求 (1) 3．课程设计报告内容 (3) 3.1污水处理工艺方案比较 (3) 3.2主要污水处理构筑物选型 (6) 3.3污水处理构筑物的主要设计参数 (7) 3.4污水处理辅助构筑物设计 (8) 3.5污水处理厂平面布置设计 (8) 3.6 污水处理厂高程布置设计 (9) 3.7 设计计算……………………………………………………………………… 10 4．总结……………………………………………………………………………页码 参考文献…………………………………………………………………………页码 （要求：目录题头用三号黑体字居中书写，隔行书写目录内容。目录中各级题序及标题用小四号黑体） 1. 课程设计目的 (1) 经过污水处理厂课程设计，巩固学习成果，加深对《水污染控制》课程内容的学习与理解，使学生学习使用规范、手册与文献资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到巩固、消化课程的主要内容； (2) 锻炼独立工作能力，对污水处理厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及污水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，培养和提高计算能力、设计和绘图水平； (3) 在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计，锻炼和提高学生分析及解决工程问题的能力。 2．课程设计题目描述和要求 2.1 设计题目描述 (1) 设计题目 某城市污水处理厂工艺初步设计。 (2) 设计内容 根据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一个中小型污水处理厂。 ①确定污水处理方法和工艺流程； ②选择各种处理构筑物形式，并进行工艺设计计算（计算书中要附计算草图）； ③估算各辅助构筑物的平面尺寸； ④进行污水厂平面布置和高程布置。 西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期：2104/12/1 题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。 1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600( 1 3 max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1） 式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效 率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、 充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8； (整理)隧道工程课程设计轮廓优化断面设 计 实例一 2.2 隧道横断面优化设计 2.2.1概述 公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面、排水、检修道、通风、照明，消防、内装、监控等设施所需要的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施工方法确定出安全、经济、合理的断面形式和尺寸。 10多年来，我国公路隧道建设规模扩大，各地在设计隧道横断面时标准不统一，隧道轮廓有采用单心圆的，有三心圆的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。甚至，同一公路上出现几种内轮廓的断面，这既影响洞内设施的布置，又不利于施工时衬砌模版的制作。而在国外和我国的铁路隧道中，已推动了断面的标准化。 经过多年的工程实践和内力分析，我们认为，应该采用拱部为单心圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。对于同一隧道，应该采用相同的内轮廓形式。 根据隧道断面应具有适应应力流和变形的合理形状，同时要适应围岩条件、净空要求。本隧道的围岩级别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，按规范要求，需要设置仰拱，同时要求设计为两车道，所以采用三心圆断面设计。 2.2.2 影响隧道衬砌结构内轮廓线的因素 这里所指的隧道横断面是隧道衬砌和基底围岩或仰拱所包围部分的大小和形状。公路隧道不仅要提供汽车行使的空间，还要满足舒适行使、交通安全、防灾等服务的空间。因此，隧道的断面不仅要满足要求的道路宽度及建筑限界，还要有设置通风、照明、内装、排水、标志等的设置空间，也要确保维修检查的监视员通道的设置空间。 所考虑的因素有[3]： 1. 须符合前述的隧道建筑限界要求，结构的任何部位都不应侵入限界以内，应考虑通风、照明、安全、监控等内部装修设施所必需的富余量； 2.施工方法，确定断面形式及尺寸有利于隧道的稳定； 附件2：课程设计模板参考 《******》 (课程名称) 整体教学设计 （XXXX～XXXX学年第X学期） （第X学年第X学期） 课程名称： 所属系部： 制定人： 合作人： 制定时间： ××职业技术学院 课程整体教学设计 一、课程基本信息 一、课程定位 （尽可能用图形、表格表述） 1. 岗位分析： 本专业毕业生的（技术、管理）岗位分析：初次就业、二次晋升、未来发展。 指出本课程面向的主要岗位。画出其典型工作流程图。 写出该岗位的主要能力需求、知识需求和素质需求。 2. 课程分析： 标出本课程在课程体系中的位置（前导课、后续课）。 说明本课程与普通高校、中职（高职）、培训班相关课程的异同。 二、课程目标设计 总体目标： （这是课程的第一层目标，须与课程标准中相关表述一致，对于尚未制定课程标准的课程，由指定教师写出初稿，课程组教师集体研讨商定本课程的总体目标。） 能力目标：（(学生)能根据××（标准、规范），运用××（知识），做××（事情）） 知识目标：（知道...;了解…；理解…；掌握…。） 素质目标：（职业道德、职业素质、职业规范在本课中的具体表现） 其它目标：（有则写，无则不写） 三、课程内容设计： 四、能力训练项目设计 五、项目情境设计 每个项目的多个情境。即该项目的由来、约束条件和工作环境。 用情境引出项目任务。情境类型尽可能齐全，情境展示尽可能生动。 六、课程进程表 注1：“第×次”指的是该次课在整个课程中的排序，也就是在“单元设计”中的标号，不是在本周内的次序。 注2.：“师生活动”指的是师生“做什么（项目、任务中的）事情；学什么内容”。此项内容在这里只是个标题，具体化为“单元设计”后，就要详细展开为“怎样做？怎样学？”。 六、第一次课设计（面向全课，力争体验）。 最后一次课设计（面向全课，高水平总结）。 七、考核方案（考核方案先由指定教师写出，然后由课程组成员集体研讨商定） 八、教学材料（指教材或讲义、参考资料、所需仪器、设备、教学软件等） 九、需要说明的其他问题 十、本课程常用术语中英文对照 附：课程整体设计体会 汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日 课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是： （1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容； （2）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数 序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务： （1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数； （2）计算悬架总成中主要零件的参数； （3）绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求： 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下： （1）统一稿纸，正规书写； （2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据； （3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）； 隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel 作者姓名：黄浩刘彦强 专业、班级：道桥1002班道桥1003班 学号： 311007020711 311007020815 指导教师：陈峰宾 设计时间： 2014/1/9 河南理工大学 Henan Polytechnic University 目录 目录 (2) 隧道工程课程设计 0 一．课程设计题目 0 二．隧道的建筑限界 0 三．隧道的衬砌断面 0 四．荷载确定 (1) 4.1围岩压力计算 (1) 4.2围岩水平压力 (2) 4.3浅埋隧道荷载计算 (2) (1)作用在支护结构上的垂直压力 (2) 五．结构设计计算 (3) 5.1计算基本假定 (3) 5.2内力计算结果 (4) 5.3 V级围岩配筋计算 (5) 5.4偏心受压对称配筋 (6) 5.5受弯构件配筋 (7) 5.6箍筋配筋计算 (7) 5.7强度验算 (7) 5.8最小配筋率验算： (9) 取 50 s a mm = ，有 ()() 942 0.02092% 100050050 s s A b h a ρ===> ?-?- 满足规范要求. (9) 六．辅助施工措施设计 (9) 6.1双侧壁导坑施工方法 (9) 6.2开挖方法 (9) 6.3施工工序 (10) 隧道工程课程设计 一．课程设计题目 某单车道时速350Km/h高速铁路隧道Ⅴ级围岩段结构及施工方法设计 二．隧道的建筑限界 根据《铁路隧道设计规范》有关条文规定，隧道的建筑限界高度H取6.55m，宽度取8.5m，如图所示。 三．隧道的衬砌断面 拟定隧道的衬砌，衬砌材料为C25混凝土，弹性模量Ec=2.95*107kPa，重度γh=23kN/m3，衬砌厚度取50cm，如图所示。 桥梁工程课程设计 第一篇设计资料及设计概况 1、设计资料 1、人群荷载3.5kn/m 2、每侧栏杆和人行道重8.54kn/m2。1.5%的桥面横坡，边缘最小厚度8cm；容重r1为24kn/m3；沥青混凝土2cm，容重r2为21kn/m3； 2、设计荷载：公路I级，桥面净宽：7+2×0.5，计算跨径：23.5米，混凝土标号：C35， 主梁根数：5，横隔梁根数：3 第二篇简支T梁设计 一、行车道板计算 公路I级，桥面铺装为8cm厚水泥混凝土垫层及2cm沥青混凝土面层，T梁翼板采用C35混凝土。（水泥混凝土容重r1为24kn/m3；沥青混凝土，容重r2 为21kn/m3,C35混凝土容重r3为261kn/m3） T梁横断面图（单位：cm）图（1） （一）恒载及内力（以纵向1m宽板条进行计算） 1、每米板条结构自重 沥青表面处g10.02x1x21=0.42kn/m 混凝土表面处g20.08x1x24=1.92kn/m T梁翼板自重g3(0.08+0.16)/2x26=3.12kn/m 合计g g=∑g i=0.42+1.92+3.12=5.46kn/m 2 11 M a,g=2gl2=2x5.46x1.82=-4.92kn/m Q a，g=gl0=5.46x1.8=9.83kn （二）车辆荷载产生的内力 将车辆荷载后轮作用在铰缝轴线上图（1），后轮轴作用力为P=140kn， 轮压宽度如图（2）所示。车辆荷载后轮着地长度 a2=0.2，b2=0.60m，H=0.10m，则 a1=a2+2H=0.20+2x0.10=0.40m;b1=b2+2H=0.60+2x0.10=0.80m 又因为a=a1+2l0=0.20x1.8=2.20m>1.4m,所以后轮有效宽度发生重叠。 则：a=a1+d+2l0=0.40+1.40+1.8=3.60m 冲击系数1+u=1.3 作用每米板条上的弯矩 2p2x140 M a，p=-（1+u）4a(l0-b1/4)=-1.3x4x3.6=-18.96kn.m 2p2x140 Q a,p=(1+u）4a=1.3x4x3.6=25.28kn (三)内力组合 承载能力极限状态 M ud=1.2M a,g+1.4M a,p=1.2x(-4.92)+1.4x(-18.96)=-32.45kn.m Q ud=1.2Q a,g+1.4Q a,p=1.2x9.83+1.4x25.28=47.19kn 所以行车道板的设计内力为 M ud=-32.45kn.m Q ud=47.19kn 正常使用极限状态 M sd=M a,g+0.7M a,p/1.3=-4,92+0.7x(-18.96)/1.3=15.13kn.m Q sd=Q a,g+0.7Q a,p/1.3=9.83+0.7x25.28/1.3=23.44kn 二、主梁内力计算 （一）恒载内力计算 纵断面图 应用型院校 课程设计参考模板 V2.0 执笔： 审阅： 说明 本模版的前身曾在国内广为流传。根据近年来应用型院校（应用型本科、高职高专、开放大学、技师学院、中职中专等）课程设计的新经验，我们对这个模版进行了修改并依据大量实际案例，对重要的项目增写了详细的说明（加括号或用宋体斜体字表示）。大家可以参照这个新版本，根据本校经验，对该模版进行修改、补充并颁布本校自己的模版。 对本参考模版的意见和建议，请告知宁波职业技术学院培训分院姒依萍老师。 2015年3月 《XXXXXXX》（课程名称）课程整体教学设计 （XXXX～ XXXX学年第X学期） （课程名称应以准确的中文为主，英文或缩写放在后面括号中） 课程名称： 所属系部： 制定人： 合作人： 制定时间： ××职业技术学院 课程整体教学设计 一、课程基本信息 课程名称： 课程代码：学分：学时： 授课时间：第×学期授课对象： 课程类型：（X X专业职业能力必修课（或选修课），或基本素质必修课（选修课），专业主干课，基础课、文化课等） 先修课程: 后续课程: （这里所说的“先修”和“后续”课程指的是，与本课程在内容上密切相关的课程，不仅是时间上的先后） 二、课程定位 (一)学生所在专业面向的岗位(群)。初次就业岗、二次晋升岗和未来发展岗。（写出具体的岗位名称，不是职称、不是领域）。 (二)写出本课程选择的背景实践岗位，画出其典型工作流程图，标示出这些工作所需的能力、知识和素质。（典型工作流程图有的以时间为准，有的以工作为准，都要画） (三)本课程与中职、高职（专科、本科）、普通高校、培训班同类课程的区别（尽可能详述具体内容）。 三、课程目标 总说明： 1.课程目标是“学完本课程后，学生实际能做到的事情”，如：能根据XX，做XX，而不是表达一个“愿望”，如:培养学生的XX能力。 __________ 大学课程设计 年月日 ___大学课程设计任务书 课程 题目 专业姓名学号 主要内容： 选取一种方法设计音乐彩灯控制器，要求该音乐彩灯控制器电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不同颜色的发光二极管作课题实验。 基本要求： （1）第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 （2）第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。 （3）第三路按音量高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯电亮。 参考资料： [1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18. [2]刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].山东:石油大学出版社,2003. [3]苏成富.彩灯控制器[J].北京:电机电器技术,2000，（01）. [4]祝富林.音乐彩灯电路CS9482[J].北京:电子世界,1995，（12）. [5]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997. 完成期限2014.6.30至2014.7.6 指导教师 专业负责人 年月日 目录 1设计要求 (1) 2方案设计 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2总体方案方框图 (1) 2.3基本原理 (2) 3总体方案的选择和设计 (2) 3.1简单声控音乐彩灯控制器 (2) 3.2音乐彩灯控制器 (3) 4单元电路的设计 (3) 4.1整流电路的设计 (3) 4.2滤波电路的设计 (4) 4.3高通滤波器 (5) 4.4低通滤波器 (5) 4.5元件参数的计算及选择 (6) 5总电路图 (7) 6总结 (7) 参考文献 (8) 附录 (9) 目录 题目：隧道工程课程设计.............................................................................................................. - 2 - 一、设计依据.................................................................................................................................. - 2 - 二、设计资料.................................................................................................................................. - 2 - 三、隧道方案比选说明.................................................................................................................. - 2 - 1.平面位置的确定................................................................................................................... - 2 - 2.纵断面设计........................................................................................................................... - 3 - 3.横断面设计........................................................................................................................... - 3 - 四、二次衬砌结构计算.................................................................................................................. - 3 - 1.基本参数............................................................................................................................... - 3 - 2.荷载确定............................................................................................................................... - 3 - 3.计算衬砌几何要素............................................................................................................... - 4 - 4.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移................................................................... - 6 - 5.外荷载在基本结构中产生的内力....................................................................................... - 7 - 6.主动荷载位移....................................................................................................................... - 8 - 7.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移..................................................... - 10 - 四、墙底（弹性地基梁上的刚性梁）位移................................................................................ - 13 - 五、解力法方程............................................................................................................................ - 13 - 六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力................................................................ - 14 - 七、最大抗力值的求解................................................................................................................ - 16 - 八、计算衬砌总内力.................................................................................................................... - 17 - 1.相对转角的校核................................................................................................................. - 17 - 2.相对水平位移的校核按下式计算..................................................................................... - 18 - 九、衬砌截面强度检算................................................................................................................ - 18 - 1.拱顶..................................................................................................................................... - 18 - 2.墙底偏心检查..................................................................................................................... - 19 - 十、内力图.................................................................................................................................... - 20 --21-课题设计论证参考模板
汽车设计课程设计(货车)
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中南大学隧道工程课程设计
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