【正文】 43 48 53 58 63 68 73 78 83 88 93 98 103 108 113 118 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 12 123 128 133 138 143 148 153 158 163 168 173 180 利用對稱性，可以得出 180— 360度的內力值： 內力計算點 內力項 （單位： kN、 m） 內力計算點 內力項 （單位： kN、 m） 度數 弧度 M N Q 度數 弧度 M N Q 0 0 187 4 192 8 197 13 202 18 207 23 212 28 217 33 222 38 227 43 232 48 237 53 242 58 247 63 252 68 257 73 262 78 267 83 272 88 277 93 282 98 287 103 292 108 297 113 302 118 307 123 312 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 13 128 317 133 322 138 327 143 332 148 337 153 342 158 347 163 352 168 356 173 360 0 180 根據計算結果，做出襯砌圓環(huán)的彎矩圖、軸力圖、剪力圖： 將彎矩圖、軸力圖、剪力圖描于同一圖得： 0 50 100 150 200 250 300 350 400彎矩圖 0 50 100 150 200 250 300 350 400軸力圖 100500501000 50 100 150 200 250 300 350 400剪力圖 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 14 同濟曙光荷載結構法進行計算： 其中均質圓環(huán)半徑為： ； 作用在均質圓環(huán)上的單向受壓彈簧： Kn= 1kN m3? （將彈性抗力作為為荷載施加在結構上，同時減少地層對襯砌的影響） ， 圓環(huán)采用各項同性的直梁（殼）單元： E = 107kPa ， A = ， Y = ?， I = 10。(:)]24(105:20200) = 10。2 )2= m2? 則，作用在拱側的梯形 主動土 壓力 為： qe1 = m2? qe2 = += m2? 作用在盾構管片上的水壓力計算（不考慮水壓力的折減系數）： 由設計題目可知，地下水位的位置為： h = ? 則，作用在拱頂部的靜水壓力 pw1 為： qw1 = 10(+ + + )= m2? 側向三角形靜水壓力 pw2 為： qw2 = 102 ?RH= 102 = m2? 則，作用在拱側的梯形靜水壓力 為： qw1 = m2? qw2 = + = m2? 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 9 作用在 拱頂部的靜水壓力為： pw1 = m2? 側向土壤抗力 qk 計算： 由設計題目可知 ,襯砌圓環(huán)剛度折減系數為： η = ，襯砌圓環(huán)側向地層基床系數為：k = 20200kN m3? ， 襯砌圓環(huán)的抗彎剛度 : EI = 104kN? m2 ，襯砌圓環(huán)計算半徑為： Rc = 襯砌圓環(huán)在水平直徑處的變形量 δ為： ? ? ? ? ? ?? ? 41 1 1 1 2 242 2 4 0 . 0 4 5 4e w e w e w ccp p q q q q RE I k R? ?? ? ? ? ?????? ? ? ? 式中 ： pe1 = m2? ， pw1 = m2? ， qe1 = m2? ，qe2 = m2? ， qw1 = m2? ， qw2 = m2? 則， 襯砌圓環(huán)在水平直徑處的變形量 δ為： δ = [2(pe1:pw1)。2 )= m2? 側向三角形主動土壓力 p2 計算： 由設計題目可知， 在拱底部的土層內摩擦角為： φ = 176。? φ2)= tan(45176。?φ2)2? 2 ?c ?tan(45176。 則，拱背土壓力值 G 為： G = 2 ? (1? π4)?RH2? γ = 2 (1 ?π4)8 = m? 則，作用在拱 頂部的均布土 壓力 為： pe1 = + = m2? 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 8 側向均勻主動土壓力 p1 計算： 由設計題目可知， 計算側向土壓力時需要考慮拱側土層的抗剪強度指標，其中拱側具有兩層不同性質的土層，需要使用等效抗剪強度指標： c = :(:):(:) = , φ= 176。)]+ 20e(。 2?2 )= 則，豎向土壓力值 q 為： q = (8。:(:) = 176。水的重度為： γw = 10kN m3? 。 教師姓名班級成績日期圖號課程設計天津城市建設學院土木系柱下獨立基礎、樁基礎 襯砌圓環(huán)構造圖 天津城建大學土木工程學院 地下 建筑 結構 A 課程設計 敖禮云 10210228 5 第 二 章 荷載計算 荷載計算主要考慮基本使用階段的情況進行計算，其中作用在盾構隧道管片上的荷載主要包括 管片自重 g（假設初襯的防水效果良好，不需要設置二次襯砌） 、豎向土壓力 q、拱背土壓力 G（在內力計算時，將其簡化為作用在拱背上的均布荷載）、地面超載 q（在內力計算時，將其疊加到作用在拱背上的豎向土壓力中）、側向均勻主動土壓力 p側向三角形主動土壓力 p側向土層 抗力 qk、作用在盾構管片上的水壓力、拱底反力 PR（在內力計算中，不需要使用） 。 （二） 圖紙要求： 設計圖紙包括以下內容