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\*GB3\*MERGEFORMAT③,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C3014.31.433.0*10^4钢筋HRB3353003002.0*10^5HRB3002702702.0*10^5HRB335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
1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。

图-2计算简图和基本结构
1.2典型方程
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：
X1δ11+X2δ12+△1P=0
X1δ21+X2δ22+△2P=0

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。
1.3求δ’ij和△’iP：

图-3M1
图-4M2

图-5
M1=1(kN.m)
M2=3.3(kN.m)
MP上=53.235(kN.m)
MP下=260.145(kN.m)(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==23.958
δ’22==10.5
δ’12=δ’21==-10.89LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R5C2\a\f5\h\*MERGEFORMAT
△’1p==1706.3541
△’2p==-875.7585LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R5C5\a\f5\h\*MERGEFORMAT
(摘自excel文件)

1.4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=-1.327276273LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R2C25\a\f5\h\*MERGEFORMAT
φ2λ=chαxsinαx+shαxcosαx=2.056158107LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R2C26\a\f5\h\*MERGEFORMAT
φ3λ=shαxsinαx=3.198600365LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R2C27\a\f5\h\*MERGEFORMAT
φ4λ=chαxsinαx-shαxcosαx=4.605376385LINKExcel.Sheet.12D:\\学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq.xlsxSheet1!R2C28\a\f5\h\*MERGEFORMAT
以X1=1时为例说明如何求θ。

图-6M1作用时的弹性地基梁

:
因为MΛ=-3.23KNM,QΛ=0KN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==3.73204E-05
y0==-2.37211E-05

同理可以得到当x2，xp时的θ0和y0。
又
b11=-2×Ly×θ10;
b12=b