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基本荷载组合

(4)基本荷载组合(单位:KN/m2)左端盾构井断面1-1 (1轴~3轴线)根据地质勘察资料,此部分断面顶板按按0.8m厚道路面层+0.7m厚覆土,活载按每个车轮70KN的车辆荷载施加,考虑冲击系数1.3,冲击荷载为91KN,地面超载按20kpa,楼板施工荷载按10KPa考虑,抗浮水位为标高为13.0m,底板位于④3层粉细砂上,基床系数垂直Kv为35MPa/m,水平Kx为40MPa/m;侧墙位于粘土②2层和粉细砂④3层,静止侧压力系数K0分别为0.43和0.38,其分界点在中板板处。

a.恒载+活载(近期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+0.7*20=31.6顶板活荷载:单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载:恒载q侧顶恒=8.35*20*0.43=75.15q侧中上恒=14.4*20*0.43=123.84q侧中下恒=14.4*20*0.38=109.44q侧底恒=23.4*20*0.38=177.84活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按施工荷载10KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75b.恒载+活载+水(长期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+0.7*20=31.6顶板活荷载:单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载:恒载q侧顶恒=(1.8*20+6.55*10)*0.43=43.65q侧中上恒=(1.8*20+12.6*10)*0.43=69.66q侧中下恒=(1.8*20+12.6*10)*0.38=61.56q侧底恒=(1.8*20+21.6*10)*0.38=95.76侧墙水压力:q水侧上= 6.55*10=65.5q水侧下= 21.6*10=216活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按设备荷载8KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75底板荷载底板水浮力荷载q水=21.6*10=216底板回填混凝土荷载:1.35*25=33.758.2 计算过程或采用的计算程序采用SAP84 6.0进行平面有限元计算。

8.3 内力与变形的计算结果1、左端盾构井断面1-1 (1轴~3轴线)(2)长期使用阶段基本组合内力图设计值a.弯矩图(单位:KN·m)b.剪力图(单位:KN)c.轴力图(单位:KN)标准断面2-2 (3轴~19轴线)根据地质勘察资料,此部分断面顶板按按0.8m厚道路面层1.3m厚覆土,活载按每个车轮70KN的车辆荷载施加,考虑冲击系数1.3,冲击荷载为91KN,地面超载按20kpa,楼板施工荷载按10KPa考虑,抗浮水位为标高为13.0m,底板位于④3层粉细砂上,基床系数垂直Kv为35MPa/m,水平Kx为40MPa/m;侧墙位于粘土②2层和粉细砂④3层,静止侧压力系数K0分别为0.43和0.38,其分界点在中板板处。

a.恒载+活载(近期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+1.3*20=43.6顶板活荷载:单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载:恒载q侧顶恒=8.2*20*0.43=70.52q侧中上恒=14.1*20*0.43=121.26q侧中下恒=14.1*20*0.38=107.16q侧底恒=22.45*20*0.38=170.62活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按施工荷载10KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75b.恒载+活载+水(长期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+1.3*20=43.6顶板活荷载:单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载:恒载q侧顶恒=(1.55*20+6.65*10)*0.43=41.93q侧中上恒=(1.55*20+12.55*10)*0.43=67.3q侧中下恒=(1.55*20+12.55*10)*0.38=59.47q侧底恒=(1.55*20+20.9*10)*0.38=91.2侧墙水压力:q水侧上= 6.65*10=66.5q水侧下= 20.9*10=209活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按设备荷载8KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75底板荷载底板水浮力荷载q水=20.9*10=209底板回填混凝土荷载:0.7*25=17.5c.恒载+人防荷载核武器爆炸作用下的结构荷载计算:首先根据《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005)中的相关规定计算可得:顶盖均布等效静荷载标准值:q1=76.4外墙均布等效静荷载标准值:q2=22.1底板均布等效静荷载标准值:q3=64.9再进行荷载组合计算:顶板恒荷载:q顶恒=0.95×22=20.9顶板人防荷载:q1=76.4侧墙荷载:恒载q侧顶恒=(0.6*20+5.6*10)*0.43=29.24q侧中上恒=(0.6*20+12.45*10)*0.43=58.7q侧中下恒=(0.6*20+12.45*10)*0.38=51.87q侧底恒=(0.6*20+20.8*10)*0.38=83.6侧墙水压力:q水侧上=5.6*10=56q水侧下= 20.8*10=208人防荷载:q2=22.1中板荷载恒载q中=0.15*25=3.75底板荷载底板水浮力荷载q水=21.6*10=216底板回填混凝土荷载:0.7*25=17.5人防荷载:q2=64.9d.地震工况下的的结构荷载计算:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),地下结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合公式应按下式计算:S=γG·SGE+γEH·SEHK+γEv·SEvKγG——重力荷载分项系数,一般情况应采用1.2,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;SGE——重力荷载代表值的效应,有吊车时,尚应包括悬吊物重力标准值的效应;γEH、γEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数,仅计算水平地震作用时,γEH=1.3,γEv=0;SEHK——水平地震作用标准值的效应;SEvK——竖向地震作用标准值的效应。

计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和结构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。

在本算例中,可变荷载按等效均布荷载计算的楼面活荷载进行计算,计算值取4KPa,组合值系数取0.5。

顶盖均布等效静荷载代表值:q1=0.95*20*1.2=22.8中板均布等效静荷载代表值:q1=0.15×25×1.2=4.5据《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)8.1.3,结构上的水平地震力按下式计算:FihE =η·Ag·miFihE ——计算质点的水平地震力(kN);η——水平地震作用修正系数,岩石地基取0.20,非岩石地基取0.25;Ag ——地震动峰值加速度(m/s2),7度设防地区取0.1g;mi ——计算质点的质量(m/s2);结构上的水平地震土压力据《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)6.1.5计算:外墙地震主动土压力均布等效静荷载代表值:q土AC=1.3×γE·h·Keaq土CB=1.3×γE·h·KeaγE——地震修正后的土重度(kN/m3),γE=γ/cosθ;KEa——地震主动土压力系数,=0.5376;φE——地震修正后的土内摩擦角,φE=φ-θ=25-2.5=22.5°;θ——地震角,当Ag=0.1g时,θ=2.5°外墙水平地震力均布等效静荷载代表值:F1hE=0.25*0.1*1*0.8*1*25*10*1.3=6.5(单元长度)顶板水平地震力集中荷载代表值:F顶hE=0.25*0.1*21.4*0.8*1*25*10*1.3=139.1中板水平地震力集中荷载代表值:F楼hE=0.25*0.1*21.4*0.4*1*25*10*1.3=69.55底板水平地震力集中荷载代表值:F底hE=0.25*0.1*21.4*1*1*25*10*1.3=173.875外墙地震主动土压力均布等效静荷载代表值:q土AC=q土CB =1.3*γE·h·KEa=1.3*20*h*tg2(45o-φE/2 )=1.3*20*h*0.446=95.08~260.331、标准断面2-2(3轴~19轴线)(2)长期使用阶段基本组合内力图标准值a.弯矩图(单位:KN·m)b.剪力图(单位:KN)c.轴力图(单位:KN)标准断面3-3 (24轴~30轴线)根据地质勘察资料,此部分断面顶板按按0.8m厚道路面层2.6m厚覆土,地面超载按20kpa,楼板施工荷载按10KPa考虑,抗浮水位为标高为13.0m,底板位于④3层粉细砂上,基床系数垂直Kv为35MPa/m,水平Kx为40MPa/m;侧墙位于粘土②2层和粉细砂④3层,静止侧压力系数K0分别为0.43和0.38,其分界点在顶板下12.45m处。

a.恒载+活载(近期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+2.6*20=69.6顶板活荷载:地面超载按20kpa侧墙荷载:恒载q侧顶恒=5.6*20*0.43=48.16q侧中上恒=18*20*0.43=154.8q侧中下恒=18*20*0.38=136.8q侧底恒=21.03*20*0.38=159.83活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按施工荷载10KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75b.恒载+活载+水(长期使用阶段)顶板恒荷载:q顶恒=0.8*22+2.6*20=69.6顶板活荷载:地面超载按20kpa侧墙荷载:恒载q侧顶恒=5.6*10*0.43=24.08q侧中上恒=18*10*0.43=77.4q侧中下恒=18*10*0.38=68.4q侧底恒=21.03*10*0.38=79.9侧墙水压力:q水侧上= 5.6*10=56q水侧下= 21.03*10=210.3活载(地面超载)q侧顶活=20*0.43=8.6q侧中上活=20*0.43=8.6q侧中下活=20*0.38=7.6q侧底活=20*0.38=7.6中板荷载活载按设备荷载8KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75底板荷载底板水浮力荷载q水=21.03*10=210.3 底板回填混凝土荷载:0.7*25=17.51、标准断面3-3(24轴~30轴线)(2)长期使用阶段基本组合内力图标准值a.弯矩图(单位:KN·m)b.剪力图(单位:KN)c.轴力图(单位:KN)右端盾构井断面4-4 (30轴~32轴线)根据地质勘察资料,此部分断面顶板按按0.8m厚道路面层3.935m厚覆土,地面超载按20kpa,楼板施工荷载按10KPa考虑,抗浮水位为标高为13.0m,底板位于④3层粉细砂上,基床系数垂直Kv为35MPa/m,水平Kx为40MPa/m;侧墙位于粘土②2层和粉细砂④3层,静止侧压力系数K0分别为0.43和0.38,其分界点在中板处。

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