浅埋式闭合框架结构设计

浅埋式闭合框架结构设计结构计算书

班级：土木（隧道）***

学号：*********

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第一部分，截面设计

设S为600mm,则有h=S+h=600+600=1200(mm),可得1 h+S/3=800≤h=1200, 1如右图所示。

截面图图-1第二部分，内力计算M

1计算弯矩

结构的计算简图和基本结构如下图。1.1.

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。1 / 21

-2计算简图和基本结构图

的由图-1，即可以得X基本结构可知，此结构是对称的，所以就只

有X和21出典型方程为：

=0 △+XXδδ+1P111122=0

+△δ+XδX2P212221

是指在外方向的位移，△x的作用下，沿着系数是指在多余力x iPii2

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荷载的作用下沿x的方向的位移，按下式计算：iδ=δ‘+b ij ijij△=△'+b ip iPij M i Mjδ'? =?ds ij EJδ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移（不包括地板）。ij

底板按弹性---b ij地基梁在单位力的作用下算出的切口处x方向的位移；i△'框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移；iP---b---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x方向的位iip移。

1.2求δ‘和△'；iPij3 / 21

图-5 M q

-4 M图 2

=3.4(kNm) =1×LM y1=1(kNm)

M2 2= 79.38 (kNm)

/2)×M=1/2×q(L XP1上2=229.66(kNm) L(L/2)+1/2×q×M=1/2×q×yPX21

下Q10=0 M1=-3.4KNM

Q20=0

M2=-1 KNM

=150.28KN/M

-MP上MP下根据结构力学的力法的相关知识可以得到：

I=b*h*h*h/12=0.018

δ' ==4.85235x1011EI LM-5=δ'δ'y1 ==2.14074x102112EILL?2?-5xyδ2L2/3M-5y1

' ==2.03704 x1022EIM?3/4?)?M）?1/3L(M-M?M?2?（L0.5?1P下1PPyyΔ=-0.003308

'=1P EIL??)-M???LM1??/2??-21/3LM?22(M1/3yxPyP下PPΔ=-0.001836

'=2P EI

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-5 δ'=4.85235x1011-5 δ'=2.14074x1012-5 δ'=2.14074x1021δ'=2.03704 x10-5 22Δ'=-0.003308 1PΔ'=-0.001654 2P

和b1.3 求b ipij k bα==0.368894(1/m) 44EI接下来要用弹性地基梁的知识，求的相应的θ值。对于受xx，x的的情况进行讨论。p21φ=chαxcosαx=0.052751

1λφ=chαxsinαx+shαxcosαx=2.50804 2λφ=shαxsinα

x=2.2475062

3λφ=chαxsinαx-shαxcosαx=2.411645 4λ以x=1时为例说1

何求如θ。明

图-6 M1作用时的弹性地基梁

因为M=-3.4 KNM ,Q=0 KN可以求出令两个人未知初始值。ΛΛ然后根据所有的初始值求出他的M和Q等值。设A到H为下表的相应数值。

2 3 =199202.7455 bk/2α=146969.3846 B= bk/4αA=

D=1/2α=1.355403005 C=1

2 F= bk/2αE= bk/2α=54216.12022 =146969.4

H=1G=-α= -0.36889

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这可以得到：

=Aφ+Bθφφφ+DQM+CMy2λΛ1λ3λ4λ0000φ+Fθφφφ

+GMQ=Ey+HQ1λ3λ4λ2λΛ0000这可以得到：

DCD?-?M-F??AAθ-5 ==-1.28174 x100BD-E AQ-EQ-F-6 y==8.89132x10?00D同理可以得到当x，x时的θ和y。见下表02p0-6 -5 θ=1.28174x10=8.89132x10y10106 -6 θ

3.76984x10-=2.61509x10y20=20θY =0.001488652 =0.000765

p0p0

b;×=2×Lθy1110×θ；=2b= b211210=2b×；θ2220 L×；=2bθx1p p0 =b；2θ2p p0和‘=δ+b δ111111‘δ+b =δ=δ21121212=δ‘+bδ222222△=△'+b 1p1p1P6 / 21

△=△'+b 2p2P2p

-5δ=-3.9x10 b=-8.71586E-05 1111-6=-4.23x10 =-2.56349E-05 b δ1212-6=-4.2 x10b=-2.56349E-05 δ2121-5 =b-7.53967E-06

=1.283x10δ2222Δ=0.003016883 =0.006324883 b1P1pΔ

b=0.0005288

=0.0023648 2P2p XX和，求1.4 21δδ又有典型方程：X+X+△，=01P121112δδ△X+X+=0可得，2P212221??????=79.0920702

=X2P122P121????-21121122?????-= -15.3478843

X=211P112P2????-21221211

弯矩按叠加法按如下公式计算

M=M X+M X+M P1212M左上=15.3478843+79.38=94.7278843KN/M(外部受拉)

M左下=-3.4*79.0920702+15.3478843+229.36=-24.20515438KN/M（内部受拉）

由对称性可得

M右上=94.7278843KN/M(外部受拉)

M右下=-24.20515438KN/M（内部受拉）

22/8=79.38KN/M /8=36x4.2l顶部中间叠加弯矩M=q1弯矩图如下

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