地下建筑结构-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
C30


*10^4
钢筋
HRB335
300
300
*10^5
HRB300
270
270
*10^5
HRB335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M
。
图-2计算简图和基本结构

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:
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+bip
δ’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。
’ij和△’iP:
图-3 M1
图-4 M2
图-5
M1=1()
M2=()
MP上=()
MP下=() (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==
δ’22==
δ’12=δ’21==-
△’1p==
△’2p==-
(摘自excel文件)
444444444444444444
求bij和bip
α=
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=-
φ2λ=chαxsinαx+shαxcosαx=
φ3λ=shαxsinαx=
φ4λ=chαxsinαx-shαxcosαx=
以X1=1时为例说明如何求θ。
:
因为MΛ=- ,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+DQ0φ2λ
QΛ=Ey0φ2λ+Fθ0φ3λ+GM0φ4λ+HQ0φ1λ
由软件可以计算得到,如下值:
θ0==-05
y0==--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+b11
δ12=δ21=δ’12+b12
δ22=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:
b11
b12
b21
b22
b1p
b2p

--0
--0
-0

-
δ11
δ12
δ21
δ22
Δ1P
Δ2P
-04
--04
--04
-05
-02
--02
求X1和X2:
又由典型方程:X1δ11+X2δ12+△1P=0, X1δ21+X2δ22+△2P=0可得,
X1== - kN
X2== kN
:
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