朱加乐严涛设计123 - 副本.doc

课程设计 课程名称：地下结构设计原理与方法 课题名称：曲墙拱结构设计 教 师：严涛 班 级：土木城轨一班 学 号 姓 名：朱加乐 2015年6月 1.结构断面图 1.1岩体特性 岩体为Ⅳ级围岩，隧道埋深90m；计算摩擦角。岩体重度，围岩的弹性反力系数，基地围岩弹性反力系数。 1.2衬砌材料 采用C30混凝土；弹性模量，混凝土衬砌轴心抗压强度标准值。混凝土轴心抗拉强度标准值。 1.3结构尺寸 断面加宽u 30 243 321 813 55 275 235 621 改正后 258 336 828 70 290 250 636 2.计算作用在衬砌结构的主动荷载 作用在结构上的荷载形式为匀布竖向荷载q和匀布水平侧向荷载e，其测压系数为0.15，即。 匀布竖向荷载： 匀布水平侧向荷载： 3.计算半拱轴线长度 3.1求水平线以下边墙的轴线半径（单位：cm）及其与水平线的夹角 假定水平线以下的轴线为一圆弧，则其半径由下图求得。 由图上量得： 即 3.2计算半拱轴线长度s及分块轴线长度（单位：cm） 式中为各圆弧轴线的半径 半拱轴线长度 分块长度 4.计算各分段截面中心的几何要素 4.1求各截面与竖直轴的夹角 校核角度： 4.2各截面的中心坐标（单位：cm） 坐标校核 5.绘制分块图 因为结构对称，荷载对称，故取半跨并根据以上数据计算。如下图 半跨结构计算图示 计算基本结构的单位位移 曲墙拱结构几何要素及计算过程表1 截面 0 0.000000 0.000000 1.000000 0.000000 0.000000 0.300000 1 24.721975 0.418215 0.908348 1.141728 0.250210 0.300000 2 48.456519 0.748453 0.663188 2.077069 0.952209 0.300000 3 67.684721 0.925108 0.379703 2.697131 1.947243 0.300000 4 82.207138 0.990765 0.135592 2.379547 3.136458 0.300000 5 90.213187 0.999993 -0.003721 2.457342 4.310866 0.300100 6 94.389265 0.997067 -0.076532 2.911102 5.487628 0.387600 7 98.664670 0.988587 -0.150651 2.777235 6.657661 0.642400 8 102.940075 0.974605 -0.223932 2.556515 7.814459 1.065800 曲墙拱结构几何要素及计算过程表2 截面 Ii 1/Ii Yi/Ii Yi2/Ii (1+Yi)2/Ii 积分系数 0 0.002250 444.444444 0.000000 0.000000 444.444444 1 1 0.002250 444.444444 111.204612 27.824548 694.678217 4 2 0.002250 444.444444 423.204137 402.978919 1693.831637 2 3 0.002250 444.444444 865.441308 1685.224478 3860.551538 4 4 0.002250 444.444444 1393.981470 4372.164765 7604.572150 2 5 0.002252 444.000296 1914.025969 8251.110283 12523.162517 4 6 0.004853 206.077198 1130.874902 6205.820222 8673.647223 2 7 0.022092