【正文】 同理得到從上至下第二塊中間板的荷載計算值中間板的荷載為：20+=四邊簡支板計算查表得檢查室的彎矩系數(shù)。結構自重取結構體積混凝土重度。供暖開始之后可以看出混凝土應力有較明顯的增長。圖中以壓應力為正，拉應力為負。小室二襯為C30鋼筋混凝土，厚800mm，初襯為噴射混凝土，厚450mm，頂?shù)装暹厜︿摻铋g距100mm，中隔板鋼筋間距120mm。m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向4168858816 各檢查室板的軸力值檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kN/m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向4168858816從以上比較可知，框架方法得到的內力值都處于解析值和數(shù)值模擬值之間；說明長寬比為1:2的矩形板檢查室框架方法仍然具有實用性。m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向4168858816 各檢查室板的軸力值檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kN/m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向4168858816把解析計算、。m）跨端（kN(檢查室2)豎向框架側梁上端梯形荷載值豎向框架側梁下端梯形荷載值水平框架梁上兩端的均布荷載值(5) 180。 板中相應的軸力檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kN）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向4168858816(1) 180。 檢查室有限元計算用荷載表檢查室編號檢查室內凈空（m）頂板、底板、邊墻厚（m）頂板豎向土壓力（kPa）墻頂側向土壓力（kPa）墻底側向土壓力（kPa）底板反力（kPa）凈長凈寬凈高416885881底板反力計算如下：檢查室4：P = (1792 + 882 + 8172)25/(179)+ = + = 檢查室5：P = (992 + 8162 + 1692)25/(99)+ = + = 則同理可得：頂板的荷載為：+=152k Pa。:2時的對比計算把二號檢查室和三號檢查室矩形面的凈長寬比改成1:2，再驗證框架計算方法的可行性。各板四周固支算出的支座處彎矩值在相交面處取兩面較大值。對于檢查室一（1）左右方向頂部軸力：+1/3（）底部軸力：+2/3（）側墻軸力：101（2）前后方向頂部軸力：+1/3（）底部軸力：+2/3（）側墻軸力：101（3）水平方向頂部軸力：底部軸力：側墻軸力：對于檢查室二（1）左右方向頂部軸力：+1/3（）底部軸力：+2/3（）側墻軸力：101（2）前后方向頂部軸力：+1/3（）底部軸力：+2/3（）側墻軸力：（3）水平方向頂部軸力：底部軸力：側墻軸力：對于檢查室三（1）左右方向頂部軸力： 底部軸力： 側墻軸力：（2）前后方向頂部軸力： 底部軸力： 側墻軸力：（3）水平方向頂部軸力：底部軸力：側墻軸力： 各檢查室板的軸力值檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kN/m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向18882128838812通過解析解和數(shù)值模擬解之間的比較可知，通過以上框架方法得到的結果仍然有些不在理想的范圍之內，需要進一步調整計算的方法，使結果進一步完善。把四種荷載結果疊加，可得三號檢查室2框架的跨中、跨端彎矩值（6）對于三號檢查室3框架綜上所述，可得各框架跨中、跨端彎矩值。m3)水平向三角形下部均布荷載對于三角形局部荷載，由《建筑結構靜力計算手冊》有四個角點的彎矩分別為： 局部三角形荷載受力示意圖代入數(shù)據(jù)： 可得到：2)水平向矩形均布荷載計算過程和示意圖參照二號檢查室1框架的第二種水平向均布荷載。m把兩種荷載結果疊加，可得二號檢查室3框架的跨中、跨端彎矩值（5）對于三號檢查室2框架。m3）三角形水平荷載作用參照一號檢查室2框架水平三角形荷載作用，計算過程一致，可以求出：通過分析隔離體， 框架荷載受力分解圖1)豎向荷載對于局部荷載，由《建筑結構靜力計算手冊》有：四個角點的彎矩分別為：對稱疊加計算得各個角點的彎矩： 局部矩形荷載受力示意圖代入數(shù)據(jù)：可得到： 分析隔離體AB易知，AB中點E點、(檢查室3)豎向框架側梁上端梯形荷載值豎向框架側梁下端梯形荷載值、。因此，左右和前后方向兩個框架頂梁上的荷載為：(2) 180。檢查室每塊板的荷載，保持總荷載不變，分別折算到框架上，即把板的荷載分解到相互垂直的框架梁上，雙向板兩邊的三角形荷載換算成與三角形等高的矩形面上。 板中最大彎矩檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kNm）跨端（kN1) 豎向荷載可得：m。m2)水平向矩形荷載計算過程參照一號檢查室3框架的水平向矩形荷載情況可得到：m把四種荷載結果疊加，可得二號檢查室1框架的跨中、跨端彎矩值。由此可得AB梁中點E點彎矩：。可得AB梁中點E點彎矩： 。 框架橫向矩形荷載 框架橫向三角形荷載 隔離體受力示意圖把三種荷載結果疊加，可得1號檢查室2框架的跨中、跨端彎矩值?？傻肁B梁中點E點彎矩：。(檢查室3)，豎向框架側梁上端梯形荷載值豎向框架側梁下端梯形荷載值，水平框架梁上的均布荷載值(6) 豎向框架底板反力計算不計底板的混凝土自重，框架底板反力由《建筑結構靜力計算手冊》有式中：q底—框架底板反力；p—框架一側邊墻的重量。因此，左右和前后方向兩個框架頂梁上的荷載為：(2) 180。檢查室每塊板的荷載，保持總荷載不變，分別折算到框架上，即把板的荷載分解到相互垂直的框架梁上，雙向板兩邊的三角形荷載換算成與三角形等高的矩形面上。m）頂板底板前后墻左右墻左右向前后向左右向前后向水平向豎向水平向豎向18882128838812 板支座處最大彎矩檢查室編號檢查室內凈空（m）計算結果（kN 檢查室有限元計算用荷載表檢查室編號檢查室內凈空（m）頂板、底板、邊墻厚（m）頂板豎向土壓力（kPa）墻頂側向土壓力（kPa）墻底側向土壓力（kPa）底板反力（kPa）凈長凈寬凈高18882128838812。對C30混凝土，容重取25kN/m3，彈性模量取E=30GPa，泊松比取μ=。本文將用到彈性殼單元SHELL63，SHELL63經(jīng)常應用于工程中，如模擬隧道的襯砌。 SHELL63單元（3） 假設和限制1） 單元面積和厚度以都不能為02） 假設橫向熱梯度隨厚度線性變化，而在殼體表面是雙線性的。（1） 輸入數(shù)據(jù)（2） 輸出數(shù)據(jù)。SHELL63單元的幾何形狀、。 有限元程序圖 ANSYS軟件中Shell63單元介紹SHELL63是4節(jié)點具有彎曲和薄膜特性的彈性殼單元。因為單元可以設計成不同的幾何形狀，所以可以靈活的模擬和逼近復雜的求解區(qū)域。再由本構方程可導出用節(jié)點位移表示的單元應力：式中，為單元材料有關的彈性矩陣。選擇適當?shù)奈灰坪瘮?shù)是有限元法分析中的關鍵，應當注意一下幾個方面：1）多項式項數(shù)應等于單元的自由度數(shù)；2）多項式階次應包含常數(shù)項和線性項；3）單元自由度應等于單元節(jié)點獨立位移的個數(shù)。離散化就是指將所分析問題的結構分割成有限個單元體，并在單元體的指定點設置節(jié)點，使相鄰單元的有關參數(shù)具有一定的連續(xù)性，形成有限元網(wǎng)格，即將原來的連續(xù)體離散為在節(jié)點處相連接的有限單元組合體，用它來代替原來的結構。同時，大量的有限元商業(yè)軟件也不斷涌現(xiàn)出來，使有限元法的功能變得更加強大，使用更加便捷，也進一步推廣了有限元法的應用。單元劃分越細，計算結果就越精確。有限單元法是在計算機技術和數(shù)值分析方法支持下發(fā)展起來的，為解決復雜的工程分析計算問題提供了有效地方法。1960年，美國的Clough “有限元法”這個詞。 四邊簡支板的彎矩檢查室編號檢查室板計算尺寸（m）計算結果（kN?m）頂板底板前后墻左右墻MxMyMxMyMxMyMxMy123（4）四邊固支板計算把檢查室各塊板當成固支板，查表計算跨中及固端的彎矩。 L —計算跨度，取板尺寸Lx和Ly中的較小值。（3）四邊簡支板計算把檢查室各塊板當成簡支板，查表計算跨中兩個方向的彎矩。m；+=m；， 檢查室解析計算彎矩用荷載檢查室編號檢查室內凈空（m）頂板、底板、邊墻厚（m）頂板豎向土壓力（kPa）墻頂側向土壓力（kPa）墻底側向土壓力（kPa）底板反力（kPa）凈長凈寬凈高18881522128815238812152（2）側墻梯形荷載的處理側墻所受荷載可分解成矩形均布荷載和三角形荷載。頂?shù)装寤炷磷灾貫椋?5=。選擇的3個典型檢查室進行對比計算。（3） 再用本文提出閉合框架方法算出各典型檢查室的板內力，最后對三種計算結果進行對比分析。（5） 用本文提出的閉合框架計算內力方法與北京鄭常莊熱電廠配套熱力管線工程（萬壽路－西三環(huán)）的監(jiān)測結果相比較，驗證方法的可行性。 本文研究的內容和方法本文的主要內容包括：（1） 對典型檢查室進行查表計算，得到各個檢查室內力的解析結果。目前熱力地下結構設計還是參照《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)結構設計規(guī)范》及《地下鐵道設計規(guī)范》等相關規(guī)范，所以急需要編制地下熱力工程的結構設計規(guī)范或指南，從而規(guī)范各種結構的計算模型，對計算方法進行分析，在實驗和分析的基礎上對各種計算參數(shù)進行合理的取值，使地下熱力工程的結構更加安全、經(jīng)濟和合理。因此，數(shù)值計算方法在實踐中使用越來越多。復雜情況下，進行三維有限元計算以作設計參考。工程中往往將各塊板從檢查室中簡化出來單獨計算，一塊完整不開孔的板，在大多數(shù)支撐條件下，其彎矩可按《建筑結構靜力計算手冊》通過查表算出，但這一解析法的缺陷有二：不能考慮有些支撐條件；內力只有彎矩，沒有桿件的軸力；而在實際檢查室中，還要處理各板件連接的問題，可以通過對板間相交處的內力的近似重分配(或按板的線剛度分配，或按板的勁度分配)，來解決相鄰板面上彎矩的不平衡問題，以及要求在實際結構配筋中，通過一些構造上的規(guī)定來抵消板間作用對整室結構可能帶來的一些不利影響[2]。所以熱力檢查室板的內力計算方法有待于我們進一步探討。這些有限元軟件能幫助我們分析工程應用中復雜的結構體系。在當今有限元技術的發(fā)展階段中，有許多技巧因素滲入了科學方法之內。有限元技術是一種既適合于檢查室的單元板簡化模型計算，又適合于檢查室整室簡化模型計算的數(shù)值方法。各板邊緣的最終彎矩等于分配彎矩與固端彎矩的代數(shù)和。基本設計思想是：在相鄰板的共同棱邊上，首先加以人為約束，使板的邊緣固定，此時，板的邊緣必產(chǎn)生固端彎矩。它是以結構的平衡條件及應變協(xié)調條件為依據(jù)，由板的彈性曲面微分方程，即板的拉格朗日(lagrange)方程，結合板的一定邊界條件，來進行單板的內力及變形計算。此模型最突出優(yōu)點是：模型中考慮了板間內力的相互影響作用，避免了