基础抗风计算书

两层集装箱临舍抗风计算书根据国家标准，热带低压(TD)：最大风速为10.8～17.1米/秒，底层中心附近最大风力6-7级；热带风暴(TS)：最大风速为17.2～24.4米/秒，风力8-9级；强热带风暴(STS)：最大风速为24.5～32.6米/秒，风力10-11级；台风(TY)：最大风速为32.7～41.4米/秒，风力12-13级；强台风(STY)：最大风速为41.5～50.9米/秒，风力14-15级；超强台风(Super TY)：最大风速为51.0以上米/秒，风力16级或以上。

参照《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）,垂直作用在港口工程结构表面上的风荷载标准值应按下式计算：W k=μs ×μz×W 0风荷载标准值（KPa）式中W k——μs——风荷载体系系数μz——风压高度变化系数W 0——基本风压（KPa）可按下式确定：其中，基本风压WW 0 =V2/1600式中V——港口附近空旷平坦地面，离地10m高，30年一遇10min平均最大风速（m/s）。

1、风荷载作用于集装箱上的倾覆弯矩：根据以上信息，岛上两层集装箱临设按抗强台风设计，计算过程如下（计算简图见下图a）：W k=μs ×μz×W 0=0.8×1.38×512/1600=1.8KPa所以，作用于集装箱上的均布荷载为Q=1800N/m。

考虑结构重要系数取1.1，风荷载分项系数取 1.4，可得风荷载作用于集装箱上的倾覆弯矩为：=1.1×1.4×1800N/m×6m×3m=54432N·m。

M12、结构自重抗倾弯矩：每个集装箱自重按10000N计，混凝土条形基础自重为4×0.3m×0.3m×25000N/m3=9000N/m。

则两层集装箱及条形基础抗倾弯矩为：M 2=[(4×10000N/6)+9000]×3.75m =58750N ·m 3、结论：由以上可得：M 1 < M 2由此，在强台风作用下，两层集装箱临舍依然可以保持稳定。

西南交通大学第三届研究生结构设计竞赛（结构抗风组）设计理论方案目录一设计说明书 (3)1 设计概况 (3)1.1基本概况 (3)1.2加载过程 (3)1.3 设计材料 (3)1.4 设计要求 (3)1.5使用工具 (4)2方案构思 (4)2.1 结构类型简介 (4)2.2结构力学性能简介 (5)2.3结构选型 (5)3 制作流程 (5)4特色处理 (5)二方案设计图 (6)三计算说明书 (7)1模型的整体受力计算 (7)2模型材料参数及风荷载计算 (7)3静力计算结果分析 (8)3.1结构变形图 (8)3.2结构轴力图 (9)3.3.结构弯矩图 (10)3.4.底部剪力图 (12)3.5结构扭转变形图 (12)4结构动力特性 (13)5 结构优化处理方案 (14)参考文献 (14)一设计说明书1 设计概况1.1基本概况本次竞赛题目为“研究生结构抗风竞赛”。

竞赛内容包括：结构设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型风洞试验。

其中模型加载项目包括4.5m/s的风速，6.5m/s的风速，9.5m/s的风速，风向垂直于广告牌，在风洞实验室进行加载。

1.2加载过程（1）首先施加4.5m/s的风速作为预载，风向垂直于广告牌。

观察模型的响应。

（2）在预载的基础上，将风速提升至6.5m/s，风向垂直作用于广告牌正面。

采用激光位移计测量模型的动态位移。

位移测试的时间为32s。

（3）在第一阶段6.5m/s的风速基础上，再将风速提升至9.5m/s。

采用激光位移计测量模型的平均位移和动态位移。

位移测试的时间为32s。

1.3 设计材料组委会将统一提供桐木条（4×3mm）、铅发丝线和AB胶，广告牌，底板5种材料，各参赛队设计、制作模型仅限于使用以上材料，除此之外不得自行使用其他材料。

其中桐木条尺寸为：4mm×3mm×97mm，广告牌的规格尺寸为：600mm（长）×300mm （宽）×3mm（厚）；木质底板规格为：250mm（长）×250mm（宽）×10mm（厚）。

风机基础计算书一、基础类型及尺寸基础图例如上图所示。

基础尺寸为：基础底板半径R = 8.5m基础棱台顶面半径R1 = 2.6m基础台柱半径R2 = 2.6m塔筒直径b3 = 4.2m基础底板外缘高度H1 = 1m基础底板棱台高度H2 = 1.5m台柱高度H3 = 0.4m上部荷载作用力标高Hb = 0.2m基础埋深Hd = 2.9m二、钢筋、混凝土及岩土力学参数混凝土：强度等级C35；fcd=16.7N/mm2；ftd=1.57N/mm2；fck=23.4N/mm2；ftk=2.2N/mm2；Ec=31500N/mm2；Efc=14000N/mm2钢筋：等级HRB335(20MnSi)；fy=300N/mm2；fy'=300N/mm2；Es=200000N/mm2；ft=155N/mm2基础底面钢筋直径：32mm基础顶面钢筋直径：32mm混凝土容重：25kN/m3混凝土保护层厚度：50mm覆土容重(自然)：20kN/m3覆土容重(湿)：20kN/m3地下水埋深：10m岩土力学参数值土层编号岩土名称厚度(m) 重力密度(自然)(kN/m3) 重力密度(湿)(kN/m3) 压缩模量Es(MPa) 内聚力C(kPa) 摩擦角ψ(°)承载力特征值fak(kPa) 宽度承载力修正系数ηb深度承载力修正系数ηd地基抗震承载力修正系数ζα1 岩土1 0.8 20 20 1030 15 300 0 01.32 岩土2 5 22 22 2030 20 1500 0 01.53 岩土3 30 22 22 2030 20 2500 0 01.5三、上部结构传至塔筒底部的内力标准值荷载分项系数：永久荷载分项系数(不利/有利)：1.2/1可变荷载分项系数(不利/有利)：1.5/0疲劳荷载分项系数：1偶然荷载分项系数：1结构重要性系数：1荷载修正安全系数：1.35工况名称Fx(kN) Fy(kN) Fz(kN ) Mx(kNm) My(kNm) M四、地基反力计算基础混凝土水下体积V11：0.000m3基础混凝土水上体积V12：394.298m3基础覆土水下体积V21：0.000m3基础覆土水上体积V22：263.944m3基础自重：9857.454kN回填土重：5278.881kN基础自重与回填土重之和：15136.335kN塔筒底部荷载标准值：Frk：562.200kNFzk：-1577.000kNMrk：33253.000kNmMzk：886.000kNm塔筒底部荷载修正标准值： *1.35Hk：758.970kNNk：-2128.950kNMk：44891.550kNmMzk：1196.100kNm基础底部荷载标准值(计入基础混凝土重和土重)：Frk：562.200kNNk+Gk：13559.335kNMrk：34995.820kNm= 562.2*3.1+ 33253Mzk：886.000kNm基础底部荷载修正标准值(计入基础混凝土重和土重)：*1.35Hk：758.970kNNk+Gk：13007.385kNMrk＋Hk*Hd1：47244.357kNmMzk：1196.100kNm基础底面不利时荷载设计值(计入基础混凝土重和土重)： *Fr：843.300kNm=562.2*1.5N+G：16271.202Kn=13559.335*1.2 Mr：52493.730kN= 34995.82*1.5Mz：1329.000kNm=886*1.5荷载修正标准值(用于地基承载力验算)：偏心距：3.632m=实际受压宽度：12.200m基础底面平均压力：57.306kPa基础底面最大压力：168.098kPa基础底面最小压力：0.000kPa荷载标准值(用于变形和疲劳验算)：偏心距：2.581m实际受压宽度：15.368m基础底面平均压力：59.738kPa基础底面最大压力：133.059kPa基础底面最小压力：0.000kPa荷载设计值(计入基础混凝土自重和覆土重，用于抗弯和配筋验算)：偏心距：3.226m实际受压宽度：13.356m基础底面平均压力：71.686kPa基础底面最大压力：188.102kPa基础底面最小压力：0.000kPa荷载设计值(不计基础混凝土自重和覆土重，用于抗冲切和抗剪验算)：基础底面最大压力：108.079kPa五、地基承载力复核地基持力层的承载力特征值：1500.000kPa 地基承载力复核时不对地基持力层的承载力特征值进行修正;基础底面平均压力：57.306<=1500.000;承载力满足要求；基础底边最大压力：168.098<=1500.000×1.2；承载力满足要求；六、软弱下卧层验算土层3(Es2/Es3=20/20=1)按平均压力计算：Pz+Pcz=-4.722+121.800=117.078kp a，faz=2500.000kpa；Pz+Pcz<faz，满足要求按最大压力计算：Pz+Pcz=102.179+121.800=223.979k pa， 1.2*faz=3000.000kpa，Pz+Pcz<1.2*faz，满足要求七、沉降和倾斜变形验算计算沉降分层厚度：1m计算沉降：均匀分布：地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：18计算沉降计算经验系数：沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：20.000 MPa沉降计算经验系数：0.200最大沉降量为：7.0 mm允许沉降量为：100.0 mm，满足要求！计算倾斜：三角形分布（2点)：地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：18计算沉降计算经验系数：沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：20.000 MPa沉降计算经验系数：0.200三角形分布（2点)沉降量为：6.7 mm三角形分布（1点)：地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：28计算沉降计算经验系数：沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：20.000 MPa沉降计算经验系数：0.200三角形分布（1点)沉降量为：2.8 mm均匀分布：地基沉降计算深度范围内所划分的土层数：18计算沉降计算经验系数：沉降计算深度范围内压缩模量的当量值：20.000 MPa沉降计算经验系数：0.200均匀分布沉降量为：1.6 mm1点合计沉降量为：1.2mm2点合计沉降量为：5.1mm倾斜率为：0.0002允许倾斜率为：0.0030，满足要求八、基础抗倾覆验算倾覆力矩设计值Ms：47244.4kNm抗倾力矩设计值Ma：115254.3kNmMa/Ms：2.44>安全系数：1.60；满足要求九、基础抗滑验算滑动力Fs：827.3kN抗滑力(抗剪断公式)Fres：11005.2kNFres/Fs：13.3>安全系数：1.3；满足要求十、基础底板悬挑根部配筋计算基础底板底面正交配筋：弯矩设计值:890kNm弯矩计算单位宽度配筋面积为:1224平方毫米单位宽度要求配筋面积为:4868平方毫米实际配筋为:第一排配筋：113Φ32@150(5346平方毫米/米)，配筋率为：0.21963%基础底板顶面正交配筋：单位宽度要求配筋面积为(采用构造配筋):4868平方毫米实际配筋为:第一排配筋：113Φ32@150(5346平方毫米/米)，配筋率为：0.21963%十一、基础底板悬挑根部裂缝宽度验算基础底板底面裂缝计算(正交配筋)：弯矩标准值:546kNm裂缝宽度：0.03418mm裂缝允许宽度：0.3mm，满足要求!十二、基础抗剪验算剪力：13688.812kN抗剪力：34980.981kN，满足要求！十三、基础抗冲切验算冲切力：9771.228kN抗冲切力：55466.184kN，满足要求！十四、台柱正截面强度验算：台柱横截面半径：2.6m台柱水上体积：8.49m3台柱水下体积：0.00m3台柱混凝土自重：212.37kN台柱底面荷载设计值：Fr：843.30kNN + G：-1637.55kNMr：50385.48kNmMz：1329.00kNm偏心距e：-30.77m台柱半径R2：2.60m台柱配筋计算：下面配筋按弯拉构件进行，但偏心距小于台柱半径，因此，下面配筋仅供参考。

陆上风电场工程风电机组基础计算书excel陆上风电场工程风电机组基础计算是风电场设计中非常重要的一部分。

风电机组基础计算需要考虑到风电机组在各种条件下的持续运行安全性和稳定性。

下面将介绍一些风电机组基础计算的相关内容。

1. 土层承载力计算：风电机组基础的设计需要先进行土层承载力计算。

土层承载力是指土壤能够承受的最大荷载。

风电机组基础的土层承载力必须大于风电机组本身的重量以及风荷载等外力的作用。

土层承载力计算需要考虑土壤的物理性质、含水率、土层深度等因素。

2. 基础尺寸和形状设计：根据风电机组的特点和运行要求，设计合适的基础尺寸和形状。

基础的尺寸和形状设计需要考虑到风电机组的重量和重心位置，以及基础对机组的抗风性能的要求。

3. 抗风设计：风电机组基础的设计中需要考虑到抗风性能。

根据风电场所在地的风速、风向等因素，计算基础所需的抗风荷载。

基础的设计需要满足抗风性能的要求，以确保风电机组在强风条件下的稳定性。

4. 基础材料的选择：基础的材料选择对风电机组基础的稳定性和耐久性至关重要。

一般情况下，使用混凝土作为基础的材料可以提供足够的强度和稳定性。

同时，还需要考虑到基础材料的耐久性、抗腐蚀性等因素。

5. 基础施工和安装要求：风电机组基础的施工和安装过程也需要考虑到一系列的因素。

例如，基础施工过程中需要保持基础底面平整，以确保基础的强度和稳定性。

同时，在安装过程中，需要注意机组和基础之间的连接方式和紧固件的选择，以确保机组与基础之间的稳固连接。

综上所述，陆上风电场工程风电机组基础计算是保证风电机组安全稳定运行的重要一环。

基础计算需要考虑到土层承载力、基础尺寸和形状设计、抗风设计、基础材料的选择以及基础施工和安装要求等多个因素。

通过科学合理的基础计算，可以确保风电机组在各种条件下的持续运行安全性和稳定性。

１） 屋面板抗风计算书A. 屋面板基本参数基材：350n/m ㎡，厚度t=0.6mm ，板型：468，有效宽度：468mm ，波高：75mm ， 波距：468mm ，檩条间距 1.5m 43212.66,11.12/,350/I c m m W c m m f n m m ===B ．荷载组合a 基本荷载屋面板自重 0.06 kn/ ㎡屋面恒载标准值DB 0.06 kn/ ㎡屋面活荷载 0.50 kn/ ㎡活荷载标准值LB 0.50 kn/ ㎡基本风压 0.50 kn/ ㎡屋面风压体形系数 -2.2地面粗糙度分类 A 类风压高度系数 1.80 h=32.8m风阵系数 1.54风压标准值 -3.05 kn/ ㎡ h=32.8m屋面雪荷载 0.5kn/ ㎡积雪分布系数 1.4雪荷载标准值 0.5 kn/ ㎡检修集中荷载换算值 0.15 kn/ ㎡b 屋面板上标准线荷载恒载 0.468*0.08=0.028kn/m活荷载 0.468*0.50=0.23kn/m负风压 0.468*(-3.05)=-1.43 kn/m h=32.8m雪压 0.468*0.5=0.23 kn/m检修集中荷载换算值 0.468*0.15=0.07 kn/mc 荷载组合1.2*恒载＋1.4*max(活荷载、雪压、检修荷载)＝1.2*0.028+1.4*0.23=0.36kn/m 1.0*恒载+1.4*负风压＝1.0*0.028+1.4*(-1.43)=-2.03kn/m h=32.8mC. 弯曲应力验算屋面板为一坡通长板，为连续使用2232223221/(8)0.361500/(811.1210)8.95/350/1500/(811.1210)46.4/350/c k e f c c q W f n m mf n m m n m m f n m m σσσ=⨯⨯<=⨯⨯⨯=<=⨯⨯⨯=<=满足＝-2.03满足 h =32.8m 经验算，板材弯曲应力满足要求，满足抗风要求D.挠度验算44344341/(384)||1500/25060.361500/(2061038412.6610)0.18||1500/25062.031500/(2061038412.6610) 1.03||1500/2506k e f q E I m mm m m m m m m m ωωωωωω⨯<===⨯⨯⨯⨯⨯=<===⨯⨯⨯⨯⨯=<===满足满足h =32.8m 经验算，板材挠度满足要求2) 墙面板抗风计算书A.墙面板基本参数基材：300n/m ㎡，厚度t=0.6mm ，板型：860，有效宽度：860mm ，波高：25mm ， 波距：215mm ，檩条间距 1.5m 4327.98, 5.73/,300/I c m m W c m m f n m m ===B ．荷载组合a 基本荷载墙面板自重 0.055 kn/ ㎡墙面恒载标准值DB 0.055 kn/ ㎡基本风压 0.50 kn/ ㎡墙面风压体形系数 0.8地面粗糙度分类 A 类风压高度系数 1.80 h=32.8m风阵系数 1.54风压标准值 -1.11kn/ ㎡ h=32.8mb 墙面板上标准线荷载恒载 0.86*0.055=0.047kn/m风压 0.86*1.11=0.95 kn/m h=32.8mc 荷载组合1.0*恒载＋1.4*max(活荷载、雪压、检修荷载)＝1.2*0.047+1.4*0=0.056kn/m 1.0*恒载+1.4*风压＝1.0*0.047+1.4*0.95=1.377kn/m h=32.8mC. 弯曲应力验算墙面板为一坡通长板，为连续使用2232223221/(8)0.0561500/(8 5.7310) 2.8/300/1500/(8 5.7310)67.6/300/c k e f c c q W f n m mf n m m n m m f n m m σσσ=⨯⨯<=⨯⨯⨯=<=⨯⨯⨯=<=满足＝1.377满足 h =32.8m 经验算，板材弯曲应力满足要求D.挠度验算44344341/(384)||1500/25060.0561500/(206103847.9810)0.05||1500/25061.3771500/(206103847.9810) 1.1||1500/2506k e f q E I m mm m m m m m m m ωωωωωω⨯<===⨯⨯⨯⨯⨯=<===⨯⨯⨯⨯⨯=<===满足满足h =32.8m 经验算，板材挠度满足要求。

西南交通大学第四届研究生结构设计竞赛设计理论方案作品名称参赛编号组长姓名武玉兴班级13级桥梁2班学号队员姓名易敬班级13级桥梁2班学号******** 队员姓名李豹班级13级桥梁2班学号******** 联系电话目录一设计说明书 (3)1 设计概况 (3)1.1设计题目 (3)1.3 设计材料 (3)1.4 设计要求 (3)1.5使用工具 (3)2方案构思 (4)2.1 结构类型简介 (4)2.2 结构受力特点 (4)2.3结构选型 (4)3 制作流程 (5)4特色处理 (5)二方案设计图 (5)三计算说明书 (7)1模型的整体受力计算 (7)3静力计算结果分析 (8)3.1结构变形图 (8)3.2结构轴力图 (8)3.3.结构弯矩图 (9)3.4.底部弯矩图 (9)4结构动力特性 (10)5 结构优化处理方案 (11)一设计说明书1 设计概况1.1设计题目本次竞赛题目为以高墩大跨桥梁为工程背景的T型悬臂刚构模型的结构设计与制作。

竞赛内容包括：结构设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型风洞试验。

其中模型加载项目包括0.5kg的悬臂配重，风洞试验的风速分三级，分别为5.0m/s、7.5m/s、9.5m/s。

风向垂直于悬臂墩侧面。

1.3 设计材料提供的材料为桐木条（4×3mm）、铅发丝线和AB胶，另有挡风板和支座底板。

其中桐木条尺寸为：4mm×3mm×1200mm，挡风板规格尺寸为：200mm×200mm×3mm；木质底板规格为：250mm×250mm×10mm。

1.4 设计要求结构为高度1.2m（从结构顶面到模型底面），纵向长度1.2m的T型刚构，正负误差不超过1cm。

悬臂根部高度为12.6cm，悬臂末端高度为3cm，高度沿主梁长度直线变化。

梁宽B应满足80mm≤B≤160mm；桥墩沿纵桥向宽度（即迎风宽度）为100mm，横向向宽度与梁的宽度一致。

目录计算依据：................................................................................................................................................ - 1 -1、工程概况.............................................................................................................................................. - 1 -2、2.5m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 1 -2.1荷载计算..................................................................................................................................... - 2 -2.2建立模型..................................................................................................................................... - 3 -2.3稳定性计算................................................................................................................................. - 3 -2.3.1立柱抗弯压强度计算..................................................................................................... - 4 -2.3.2立柱抗剪强度计算......................................................................................................... - 4 -2.3.3嵌固端抵抗弯矩计算..................................................................................................... - 4 -3、6m围挡设计计算书............................................................................................................................. - 4 -3.1荷载计算..................................................................................................................................... - 5 -3.2建立模型..................................................................................................................................... - 6 -3.3稳定性计算................................................................................................................................. - 7 -3.3.1A114×3钢管受力验算 .................................................................................................. - 7 -3.3.2角钢强度计算................................................................................................................. - 8 -3.3.3基础抗倾覆计算............................................................................................................. - 8 -3.3.3焊缝验算....................................................................................................................... - 10 -3.3.4基础验算....................................................................................................................... - 10 -4、8m围挡设计计算书........................................................................................................................... - 13 -4.1荷载计算................................................................................................................................... - 13 -4.2建立模型................................................................................................................................... - 14 -4.3稳定性计算............................................................................................................................... - 16 -4.3.1A114×3钢管强度验算 ................................................................................................ - 16 -4.3.2A48×3钢管验算 .......................................................................................................... - 17 -4.3.3L40×3角钢验算........................................................................................................... - 17 -4.3.4焊缝验算....................................................................................................................... - 18 -4.3.5基础抗倾翻验算........................................................................................................... - 20 -4.3.6基础验算....................................................................................................................... - 21 -5、12m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 23 -5.1荷载计算................................................................................................................................... - 24 -5.2建立模型................................................................................................................................... - 25 -5.3稳定性计算............................................................................................................................... - 26 -5.3.1A114×3钢管验算 ........................................................................................................ - 26 -5.3.2A80×3钢管验算 .......................................................................................................... - 27 -5.3.3L63×5角钢验算........................................................................................................... - 27 -5.3.4焊缝计算....................................................................................................................... - 28 -5.3.5基础抗倾翻计算........................................................................................................... - 30 -5.3.6基础计算....................................................................................................................... - 31 -围挡稳定性计算书计算依据：（1）建筑结构设计统一标准 GB20068-2011（2）建筑结构荷载规范 GB50009-2012（3）建筑抗震设计规范 GB50011-2010（4）钢结构设计规范 GB50017-2017（5）冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002（6）钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001（7）建筑钢结构焊接与验收规程 JGJ81-2002（8）混凝土结构设计规范 GB50010-2010（9）建筑地基基础设计规范 GB50007-2011（10）户外广告设施钢结构技术规程CECS148：20031、工程概况本工程为浙江省台州市玉环市，地处中国东南，距离东海海岸线直线最近距离为25km，查荷载规范知玉环市10年和50年遇基本风压分别为0.7kN/㎡、1.2kN/㎡，故本工程取1.0kN/㎡。