【導(dǎo)讀】五泉山下，處于南山路東段。，民大隧道結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)澆矩形閉合。框架混凝土結(jié)構(gòu)。隧道斷面形式采用雙洞，洞寬14m，高5m，上。覆土層2m，重度為3=18kN/m?。隧道所處位置地形復(fù)雜、地面建筑。隧道基坑開(kāi)挖深度17米，由于場(chǎng)地限制，需在基坑開(kāi)挖前。通過(guò)對(duì)擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件分析，基坑邊坡為兩級(jí)支護(hù)，濟(jì)等原因，根據(jù)場(chǎng)地的土層條件及蘭州市類似基坑工程的經(jīng)驗(yàn)，為保證基坑的穩(wěn)定性及盡量節(jié)省投資，先后分析了三種方案：1.全等級(jí)按一級(jí)考慮，重要性系數(shù)取γ0=。

　　

【正文】 ／ m2。 C30 混凝土： fc=； 重度為 25kN/m3 ；彈性模量為 410MPa HRB335 鋼筋： fy=300N/mm2 2 荷載計(jì)算 取計(jì)算寬度為 1m 頂板 q1=覆土重 +結(jié)構(gòu)頂板重 +地面超載 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 土壓力 18 =45kN/m2 地面超載 10kN/m2 頂板自重 25 =15kN/m2 總計(jì) 70kN/m2 底板 頂q 70kN/m2 構(gòu)頂板以下，底板以上的兩邊墻和中間樁的重量 總計(jì) 地基反力計(jì)算 地下結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)大于地基土的剛度，故假定地基反力為直線分布。 ? 地基反力 =底 += 側(cè)墻 裝 訂 線 37 加權(quán)平均?平rkN/m3 ?.38? ?ckN/m2 aa KczKe 2?? ? aK — 主動(dòng)土壓力系數(shù)，按公式 )245(tan2 ?? 計(jì)算 aa KczKe 2?? ? =)( 2 ???2?(tan 2 ? =30kN/m2 沿縱向取單位長(zhǎng)度（ 1m）的截條，當(dāng)做閉合框架計(jì)算，忽略加腋的影響。忽略中隔墻面積稍小于其他墻體，將桿件簡(jiǎn)化為等截面桿。同時(shí)，由于中隔墻剛度相對(duì)較小，側(cè)向力并不十分大，認(rèn)為中隔墻與上下板的連接方式為鉸接，即只能承受軸力的二力桿。計(jì)算跨度取中軸線中心至中心距離。得，側(cè)墻計(jì)算跨度 ，頂板與地板計(jì)算跨度為 。在彎矩分配時(shí)，不考慮線位移的影響，所以除中隔墻之外所有構(gòu)件 EA認(rèn)為無(wú)窮大， EI=1010121 1=252020 kN m2。 對(duì) 中 隔 墻 ,EI認(rèn)為為 0， EA=10 1=8400000 kN 由荷載計(jì)算可見(jiàn)，頂板荷載和地基反力并不平衡，但由于側(cè)壁摩阻力存在，使其保持平衡。所以在側(cè)壁下設(shè)置活動(dòng)鉸支座。同時(shí)在中隔墻下，設(shè)置鉸支座。 運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，其代碼如下： 裝 訂 線 38 : ③軸力圖 ②剪力圖 ③軸力圖 裝 訂 線 39 四、配筋計(jì)算 （ 1）材料參數(shù) 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 ——JTG D622020中規(guī)定： C30等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fcd=C30等級(jí)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： ftd=HPB335等級(jí)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fyd=280N/mm2 除中隔墻外均按照壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋，中隔墻按照 受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋。采用對(duì)稱配筋的形式，示意圖如下： 截面尺寸 構(gòu)件 AB與 CD長(zhǎng)度為 l=，構(gòu)件 AD長(zhǎng)度為 l=。 截面高度 h＝ 600mm。 截面寬度 b＝ 1000mm， 考慮到結(jié)構(gòu)為地下建筑物，鋼筋保護(hù)層厚度一般至少要增大10mm,取保護(hù)層厚度ｃ＝ 40mm，取 as＝ 50mm。 確定小偏心還是大偏心 對(duì)于 C30等級(jí)混凝土， HPB335等級(jí)鋼筋，界限相對(duì)受壓高度 ?? 控制內(nèi)力KnhfN bocbb ?????? ? 在內(nèi)力計(jì)算中得到的軸力都遠(yuǎn)小于控制內(nèi)力，構(gòu)件均認(rèn)為是 裝 訂 線 40 大偏心構(gòu)件。 要選取彎矩大而軸力小的情況進(jìn)行驗(yàn)算。 經(jīng)比較，選出下列情況： 對(duì) E點(diǎn) ,M= m； N= 對(duì) F點(diǎn) ,M= m； N= 對(duì) G點(diǎn) ,M= m； N= 配筋計(jì)算 (采用對(duì)稱配筋 ) 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，計(jì)算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力時(shí)，對(duì)長(zhǎng)細(xì)比l0/i，應(yīng)考慮 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對(duì)軸向力偏心距的影響，將軸向力對(duì)截面重心軸的偏心距 e0乘以偏心距增大系數(shù)η，相關(guān)公式如 下 其中：0e=l0為構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)兩端固定的構(gòu)件取 。 ① E截面 ?0?=?NM?= 1000= 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 545001 ??? l?取 1? 545310011)(/140011221200????????? ???hlhe mmahee ???????? ? 裝 訂 線 41 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 490280 )39。( 39。39。 0 ?????? sydSS ahf neAA= 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不 得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。所以，受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取 % 15006001000%39。min, ????? bhA ss ? 實(shí)際配筋取φ 24@200， AS=2262mm2。 ② G截面 0e?=?NM?= 1000= 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 545001 ??? l?取 1? 545310011)(/140011221200????????? ???hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 490280 )39。( 39。39。 0 ?????? sydSS ahf neAA= 裝 訂 線 42 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋 配筋率不得小于 %。所以，受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取 % 15006001000%39。min, ????? bhA ss ? 實(shí)際配筋取φ 20@100， AS=3141mm2。 ③ F截面 ?0e?=?NM?= 1000= 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 001 ???? hl?取 1? 11)(/14001 221200 ????????? ??? hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 490280 )39。( 39。39。 0 ? ????? sydSS ahf neAA= 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。所以， 受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取 % 15006001000%39。min, ????? bhA ss ? 實(shí)際配筋取φ 20@200， AS=1572mm2。 （ 3）節(jié)點(diǎn)正截面配筋計(jì)算 截面尺寸 構(gòu)件 AB與 CD長(zhǎng)度為 l=，構(gòu)件 AD長(zhǎng)度為 l=。 裝 訂 線 43 截面高度 h＝ 600mm。 截面寬度 b＝ 1000mm， 考慮到結(jié)構(gòu)為地下建筑物，鋼筋保護(hù)層厚度一般至少要增大10mm,取保護(hù)層厚度ｃ＝ 40mm，取 as＝ 55mm。 2. 確定小偏心還是大偏心由于由計(jì)算簡(jiǎn)圖算出的內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)處內(nèi)力，而實(shí)際的 不利截面是側(cè)墻邊緣處的截面，對(duì)應(yīng)此截面的彎矩即為設(shè)計(jì)彎矩，在之前已經(jīng)求出。 對(duì)于 C30 等 級(jí) 混 控 制 內(nèi) 力KnhfN bocbb ?????? ? 在內(nèi)力計(jì)算中得到的軸力都遠(yuǎn)小于控制內(nèi)力，構(gòu)件均認(rèn)為是大偏心構(gòu)件。 要選取彎矩大而軸力小的情況進(jìn)行驗(yàn)算。 凝土， HPB335等級(jí)鋼筋，界限相對(duì)受壓高度?? 對(duì) BA點(diǎn)， M= m； N= 對(duì) AB點(diǎn)， M= m； N= 對(duì) AD點(diǎn)， M= m； N= 對(duì) DA點(diǎn)， M= m； N= 對(duì) DC點(diǎn)， M= m； N= 對(duì) CD點(diǎn)， M= m； N= 配筋計(jì)算 (采用對(duì)稱配筋 ) 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，計(jì)算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力時(shí)，對(duì)長(zhǎng)細(xì)比l0/i，應(yīng)考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對(duì)軸向力偏心距的影響，將軸向力對(duì)截面重心軸的偏心距 e0乘以偏心 距增大系數(shù)η，相關(guān)公式如 下 其中： ?0e=l0為構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)兩端固定的構(gòu)件取 。 ① BA截面 ?0?=?NM?=./ 1000= 裝 訂 線 44 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 545001 ?? l?取 1? 545310011)(/140011221200????????? ???hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 490280 4736168000)39。( 39。39。 0 ?????? sydSS ahf neAA=5799mm 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。所以，受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取 % 15006001000%39。min, ????? bhA ss ? 實(shí)際配筋取φ 24@75， AS=2262mm2。 ③ F截面 ?0e?=?NM?= 1000= 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 001 ???? hl?取 1? 裝 訂 線 45 545310011)(/140011221200????????? ???hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 490280 )39。( 39。39。 0 ? ????? sydSS ahf neAA= 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。所以，受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取 % ② AB截面 ?0e?=?NM?= 1000=2244mm 由于il?0， 考慮放大系數(shù) . 001 ?????? he?1?取 1 545001 ????? hl?取 1? 11)(/1400 11 221200 ???????? ??? hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 0 ??????? 裝 訂 線 46 490280 )39。( 39。39。 0 ?????? sydSS ahf neAA=3042mm 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小