地下工程,隧道工程课程设计.doc

地铁区间隧道结构设计计算书一、设计任务对某区间隧道进行结构检算,求出内力,并进行配筋计算。具体设计基本资料如下:、洪积扇的轴部,第四纪地层沉积韵律明显,地层由上到下依次为:杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。其主要物理力学指标如表1,本地区地震烈度为7度。表1  各层土的物理力学指标土的类型厚度(m)重度γ(kN/m3)弹性抗力系数(Mpa/m)变形模量E(GPa)泊松比μ内摩擦角ф(o)粘聚力C(Mpa)         ;;采用暗挖法施工,隧道断面型式为5心圆马蹄形结构。二、、浅埋;可以采用《铁路隧道设计规范》推荐的方法,即有上式中s为围岩的级别;B为洞室的跨度;i为B每增加1m时的围岩压力增减率。,位于粉土层、细砂层和圆砾土中,根据《地铁设计规范》“暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规范》确定”。围岩为Ⅵ级围岩。则有因为埋深,可知该隧道为极浅埋。;(可只考虑二衬),则顶上土层有杂填土、粉土、细砂,,应考虑土层压力和地下水压力的影响。 (向上):C侧墙上永久荷载地层侧向压力按主动土压力的方法计算,由于埋深在地下水位以下,需考虑地下水的影响。(为简化计算,按水土分算):==《地铁设计规范》:在道路下面的潜埋暗挖隧道,地面的车辆荷载按10KPa的均布荷载取值,并不计动力作用影响。人行荷载可以不用考虑。B 底板上可变荷载主要为列车车辆运行的可变荷载,一般取为C侧墙上可变荷载由于到隧道上部地面车辆的运行,会导致侧向压力的增大:3偶然荷载在本设计中,仅考虑比较简单的情况,偶然荷载可以不用计算。 进行荷载组合1、+,作用在隧道上的设计荷载有:拱顶:设计恒载:-:-14底板:设计恒载::-7侧墙(顶部):设计恒载:(x方向;-150(y方向)设计活载:(x方向);-175(y方向)(底部):设计恒载:(x方向);-150(y方向)设计活载:(x方向);-175(y方向)2、正常使用极限状态荷载组合采用恒载+活载根据以上各种计算,作用在隧道上的设计荷载有:拱顶:设计恒载:-:-10底板:设计恒载::-5侧墙(顶部):设计恒载:(x方向;-125(y方向)设计活载:(x方向);-125(y方向)(底部):设计恒载:(x方向);-125(y方向)设计活载:2(x方向);-125(y方向),可以分别计算出拱顶、底板、侧墙和中墙的设计荷载值,如下图:,然后定义荷载和截面,加入边界条件。在midas程序中施加各类荷载,然后运行后就可得到单元内力,弯矩图和轴力图(如下)。(1)承载能力极限状态隧道断面的弯矩图隧道断面的轴力图