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同济大学混凝土结构课程设计(地下通道)

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混凝土结构课程设计 地下通道结构设计

学 院 土木工程学院

学 号 10xxxx

姓 名 xxx

指导教师 柳 献

日 期 2013年6月6日 目录 前言 .............................................................. 1

1.设计资料 ......................................................... 1

1.1基本设计资料 ..................................................................................................... 1

1.2基本计算假定 ..................................................................................................... 1

2.设计构思 ............................................................................................................. 2

2.1结构选型 ............................................................................................................... 2

2.2横截面尺寸选择 ................................................................................................ 3

3.结构内力分析和横断面设计 .................................................................. 3

3.1荷载计算 ............................................................................................................... 3

3.2荷载组合及最不利荷载布置 ....................................................................... 5

3.3内力分析 ............................................................................................................... 6

3.4抗浮验算 ............................................................................................................. 11

3.5配筋计算 ............................................................................................................. 12

3.6裂缝宽度验算................................................................................................... 13

4.构造要求 ........................................................................................................... 151 1. 设计资料 1.1基本设计资料 为了联通两幢建筑的地下室，设计浅埋地下通道设计。周围环境条件如图1，横断面情况如图2。

图1

图2 基本资料如下： 1、本地下通道结构为重要结构，设计使用年限为100年，耐久性等级为一级。 2 2、通道外轮廓尺寸要求6.611.6mm，埋置深度4.4m。地下水位位于地面以下1.0m；

3、土层1：粉质粘土，重度、内摩擦角和粘聚力分别为 3118/kNm，2110/ckNm，115

；

4、土层2：淤泥质粘土，重度为3217/kNm,计算时考虑内摩擦角和粘聚力分别在一定范围内变化：2210~15/ckNm,28~15； 5、土层厚度以埋置深度为界； 6、地面超载：230/qkNm； 7、地面超载荷载分项系数为1.2，水土压力分项系数为1.2 8、混凝土强度等级：C30，重度325/ckNm，弹性模量41.410cEMPa，

泊松比0.167c； 9、钢筋采用HPB335级； 10、地基变形模量50gEMPa，泊松比0.3g。

1.2基本计算假定 1、结构刚度远大于地基土的刚度 2、不考虑结构侧向位移 3、计算时忽略加腋的影响 4、考虑荷载最不利组合

2. 设计构思 2.1结构选型 根据题目要求，该地下通道外轮廓尺寸要求6.6m×11.6m，埋置深度4.4m。地下水位位于地面以下1m。而且通道上密布各种管道，在这样的条件下若采用明挖法修建地下通道将会有占地多、交通干扰大、地下管线拆迁量大、易造成环境污染等弊端。故应采取暗挖施工工法，但是由于该地下通道总长只有55。8m，不便于展开盾构施工。 综上分析，我们决定采用浅埋暗挖施工工法，可尽可能的避免上述弊端，最大限度的减少对周边单位、居民生活和出行的影响。通道采用复合式衬砌支护，由钢格栅加喷射混凝土初期支护和二次模筑混凝土衬砌组成。 3 2.2横断面尺寸选择 采用矩形通道截面，顶板、底版、侧墙厚度均取600mm，中间隔墙厚度取400mm。边角做450倾角支托，取S=400mm。综上，该浅埋地下通道结构布置尺寸示意图如图3。

图3 3. 结构内力分析和横断面设计 3.1荷载计算 3.1.1顶板荷载 1.无超载

覆土压力： 2 q=181+(18-10)3.4=45.2kN/m土

水压力：2水34kN/m=3.4×10=q 顶板自重：215kN/m6.025q顶 合计2113.04kN/m=15)34+(45.2×1.2=q

2.有超载 合计2149.04kN/m=30)+1534+(45.2×1.2=q

3.1.2地基反力 1.无超载 4 2155.04kN/m=/11.6）0.4/2×0.4×8+5.4×0.4+34×0.625×1.2+95.04=q（反

2.有超载 2191.04kN/m=/11.6）0.4/2×0.4×8+5.4×0.4+34×0.625×1.2+131.04=q（反

3.1.3底板荷载 1.无超载2kN/m04.1376.0251.2-qq）（反底

2.有超载2kN/m04.1736.0251.2-qq）（反底

3.1.4侧墙荷载（不考虑超载影响） 主动土压力：aaaKcKqzP2)(

主动土压力系数：)2/45(tanK2a 顶板处土压力：

aaaaaaaKcKKcKKcKqzP23.472)3.074.38118(2)(底板处土压力：

aaaaaaaKcKKcKKcKqzP23.892)3.674.38118(2)( 考虑内摩擦角和粘聚力分别在一定范围内变化： 2210~15/ckNm,28~15

，0.59~0.76ak

通过对土压力荷载函数的线性分析，得出结论为土压力ap值在2c及2的取值范围内都为单调递减，即当2c、2取最小值时ap取得最大值，当2c、2取最大值时，ap得最小值。 综合上述分析，可知： 顶板处土压力：

)8=φ、kN/m 10=(C 22.21kN/m=1.2×18.51=P2222amax

)15=φ、kN/m 15=(C 5.83kN/m=1.2×4.86=P 2222amin 底板处土压力： )8=φ、kN/m 10=(C 60.52kN/m=2 1.×50.43=P2222amax

)15=φ、kN/m 15=(C 35.57kN/m=1.2×29.64=P2222amin 5 顶板处水压力： 2w44.4kN/m=1.2×3.7×10=P

底板处水压力： 2w116.4kN/m=2 1.×9.7×10=P

3.1.5车辆荷载 查阅《公路桥涵设计通用规范》，取车辆荷载为轮跨1.8m，每处轮子集中荷载70kN，作用在车道中间。

3.2荷载组合及最不利荷载布置 综上我们可以得出四种不同的基本荷载组合： 1、假定不存在超载，且22210/8ckNm，既侧墙荷载取到最大值： 顶板荷载为113.04kN/m2、侧墙荷载（顶板处66.61kN/m2底板处176.92kN/m2）、底板荷载为137.04kN/m2

2、假定存在超载，且22210/8ckNm，既侧墙荷载取到最大值： 顶板荷载为149.04kN/m2、侧墙荷载（顶板处66.61kN/m2底板处176.92kN/m2）、底板荷载为173.04kN/m2

3、假定不存在超载，且22215/15ckNm，既侧墙荷载取到最小值： 顶板荷载为113.04kN/m2、 侧墙荷载（顶板处50.23kN/m2底板处151.97kN/m2）、底板荷载为137.04kN/m2

4、假定存在超载，且22215/15ckNm，既侧墙荷载取到最小值： 顶板荷载为149.04kN/m2、侧墙荷载（顶板处50.23kN/m2底板处151.97kN/m2）、底板荷载为173.04kN/m2

在此基础上，再分别在通道内布置全部两边通道的车辆荷载，或单边通道的车辆荷载，或不布置。 由于车辆荷载在全部两边通道布置对结构有利，故不予考虑。而单边布置产生的附加荷载如下：

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同济大学地下建筑结构习题集

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同济大学土木工程学院COLLEGE OF CIVIL ENGINEERING地下建筑结构教学大纲授课教案多媒体教学课件授课录像习题集课程试卷课程内容及组织实践教学教学研究申报附件习题集习题集第一篇总论第一章绪论思考题1.1 简述地下建筑结构的概念及其型式。

1.2 地下建筑结构，其特征与地上建筑结构有何区别？1.3 地下工程按使用功能分类主要内容有哪些？1.4 地下工程机构的设计理论和方法主要包括哪些？1.5 简述地下建筑结构设计程序及内容。

第二章地下建筑结构的荷载思考题2.1 地下建筑荷载分为哪几类,常用的组合原则有哪些。

2.2 简述地下建筑荷载的计算原则？2.3 简述土压力可分为几种形式？其大小关系如何？2.4 静止土压力是如何确定的？2.5 库伦理论的基本假定是什么？并给出其一般土压力计算公式？2.6 应用库伦理论，如何确定粘性土中的土压力大小？2.7 简述朗肯土压力理论的基本假定？2.8 如何计算分层土的土压力？2.9 不同地面超载作用下的土压力是如何计算的？2.10 考虑地下水时的水平压力是如何计算的？"水土分算"与"水土合算"有何区别？各自的适用情况如何？2.11 简述围岩压力的概念及其影响因素。

2.12 简述围岩压力计算的两种理论方法？二者有何区别？2.13 简述弹性抗力的基本概念？其值大小与哪些因素有关？2.14 什么是“脱离区”？2.15 什么是弹性抗力，影响因素有哪些？目前确定弹性抗力的理论有哪些？2.16 简述温克尔假定。

2.17 简述坑道开挖前原始岩体中的应力状态和开挖坑道后围岩中的应力状态。

习题2.1 用朗肯土压力公式计算图示挡土墙上主动土压力分布及其合力。

已知填土为砂土，填土面作用均不荷载q＝20kPa。

(土的物理指标见下图）2.2 用水土分算法计算图示挡土墙上主动土压力分布及水压力分布图及其合力。

已知填土为砂土。

(土的物理指标见下图）第三章弹性地基梁理论思考题3.1 什么是弹性地基梁，其作用是什么，它与普通梁的区别？3.2 弹性地基梁计算理论的基本假设有那些？3.3 简述弹性地基梁两种计算模型的区别。

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同济大学混凝土结构设计原理试题库及答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。

每小题1分。

）第1章钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。

（×）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。

（×）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。

（）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。

（）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。

（×）6．C20表示f cu=20N/mm。

（×）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。

（）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。

（×）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。

（×）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。

（×）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。

（×）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。

（）第3章轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。

（×）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。

（）3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。

（）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。

（×）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2N。

（×）400mm/6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。

（ ）第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。

（ × ） 2． 对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。

（ ） 3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。

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（完整版）同济⼤学地下空间规划知识点摘要地下空间规划知识点摘要⼀．绪论1.1 城市空间与城市地下空间1.2 城市规划与地下空间规划1.3 城市可持续发展与城市地下空间开发利⽤1.3.1 节约城市⼟地资源⼟地资源节约化的发展模式。

国外城市地下空间的开发利⽤经验：把⼀切可以转移到地下的设施转⼊地下，城市发展的成功与否取决于地下空间是否得到了合理的开发利⽤。

1.3.2 节约城市能源和⽔资源地下空间具有良好的隔热性，热稳定性和封闭性，可⽤来贮热贮冷，贮藏⽔资源、电能和⼯⼚精密⽣产。

1.3.3 缓解城市发展中的各种⽭盾（1）缓解城市交通⽭盾：地下停车库容量⼤，⽤地少（2）改善城市⽣态环境：缓解⼤⽓污染，⽔污染，噪⾳污染。

建筑杂密，绿地减少（3）提⾼城市的综合防灾能⼒：抵御战争空袭，地震，风暴，⽕灾。

地下救灾物资（4）有效解决“城市综合征”⼆．城市地下空间规划理论⼆. 城市地下空间规划理论2.1 国内外地下空间规划理论和⽅法2.2 城市地下空间资源和需求量研究2.2.1 国外研究成果和实践2.2.2 国内研究成果和实践2.3 城市地下空间发展的后发优势三．城市地下空间总体规划⼯作内容和编制程序3.1 城市地下空间总体规划的任务和原则3.1.1 城市地下空间总体规划的任务根本作⽤：作为开发城市地下空间和管理城市地下空间的基本依据，是保证城市合理地开发利⽤城市地下空间的前提和基础，是实现城市社会经济发展⽬标的⼿段之⼀。

核⼼任务：根据不同的⽬的进⾏地下空间安排，探索和实现城市地下空间不同功能之间的互相管理关系。

主要任务：引导城市地下空间的开发，对城市地下空间进⾏综合布局，协调地下与地上、地下与地下的建设活动，为城市地下空间开发建设提供技术依据。

基本任务：保护城市地下空间资源，尤其是城市空间环境的⽣态系统，增强城市功能，改善城市地⾯环境，保障和创造城市安全健康舒适的空间环境。

3.1.2 城市地下空间规划的原则(1)开发与保护相结合的原则：地下空间开发不可逆，⼀次到位，长远考虑，留有余地(2)地上地下相互协调的原则：地下和地上空间形成整体(3)远期与近期相呼应的原则：统⼀规划，分期实施。

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同济大学课程考核试卷（A 卷）2010 — 2011 学年第 二 学期命题教师签名： 审核教师签名：课号：031128课名：建筑混凝土结构设计 考试（ √ ）考查（ ）此卷选为：期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷，开卷（ ）、闭卷（ √ ）年级 专业 学号 姓名 得分一、选择题(可单选,也可多选)（30分，每题1.5分）：1、连续梁、板按塑性内力重分布方法计算内力时，截面的相对受压区高度ξ应满足（ B ） A 、b ξξ≤ B 、35.0≤ξ C 、b ξξ> D 、35.0>ξ2、关于折算荷载的叙述，下列哪一项不正确 （ D ） A 、为了考虑支座抵抗转动的影响，采用增大恒载和相应减少活荷载的办法来处理B 、对于板，其折算荷载取：折算恒载q g g 21+='，折算活载q q 21='C 、对于次梁，其折算荷载取：折算恒载q g g 41+='，折算活载q q 43='D 、对于主梁，其折算荷载按次梁的折算荷载采用3、塑性铰的转动限度不取决于 （ D ） A 、钢筋种类 B 、配筋率 C 、混凝土的极限压缩变形 D 、截面的尺寸4、关于塑性铰线法的基本假定，下列哪项不属于其中 （ C ） A 、形成塑性铰线的板是机动可变体系（破坏机构） B 、分布荷载下，塑性铰线为直线C 、板真实存在多种可能的塑性铰线形式D 、塑性铰线上的扭矩和剪力为零，只存在一定值的极限弯矩5、在单向板肋梁楼盖设计中，对于次梁的计算与构造，下列叙述哪一个不正确 （ D ） A 、承受正弯矩的跨中截面，次梁按T 形截面考虑B 、承受负弯矩的支座截面， T 形翼缘位于受拉区，按宽度等于梁宽b 的矩形截面计算C 、次梁可按塑性内力重分布方法进行内力计算D 、次梁的高跨比为1/8~1/14，一般不必进行使用阶段的挠度和变形验算6、当厂房的长度或宽度过大时，为防止温度变化在结构中产生温度应力使厂房开裂，应设置横向或纵向________将结构分成不同的温度区段。