《地道结构计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地道结构计算书.docx（19页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、1地通道概况本次设计的地通道位于港城园区1号路与港城南路平交口，港城园区1号路拓宽改造后平交口改为下穿的简易立交。地通道具体情况详见下表：车行地通道编号桩号范围长度结构形式港城园区1号路地通道K0+330-K0+42090箱型2设计规范国家标准工程结构可靠性设计统一标准(GB50153-2008)建筑结构可靠性设计统一标准(GB50068-2018)O工程结构通用规范(GB55001-2021)建筑与市政地基基础通用规范(GB55003-2021)混凝土结构通用规范(GB55008-2021)混凝土结构耐久性设计标准(GB/T50476-2019)地下工程防水技术规范(GB50108-2008
2、)O混凝土结构设计规范(GB50010-2010)2015年版建筑设计防火规范(GB50016-2014)2018年版O混凝土结构防火涂料(GB28375-2012)建筑材料及制品燃烧性能分级(GB8624-2012)饰面型防火涂料(GB12441-2018)O城市道路交通设施设计规范(2019版)(GB50688-2011)建筑边坡工程技术规范(GB503302013)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2011)钢结构设计标准(GB50017-2017)消防给水及消火栓系统技术规范(GB509742014)室外排水设计标准(GB50014-2021)城市防洪工程设计规范(GB/T50
3、805-2012)交通部规范公路工程技术标准(JTGBol2014)O公路隧道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1-2018)公路隧道设计规范第二册交通工程及附属设施(JTGD70/2-2014)。公路隧道设计细则(JTG/TD702010)公路沥青路面设计规范(JTGD50-2017)公路隧道抗震设计规范(JTG2232-2019)公路隧道施工技术规范(JTGzT3660-2020)公路隧道通风设计细则(JTGD70/2-02-2014)。公路隧道照明设计细则(JTGTD70/2-01-2014)公路隧道交通工程设计规范(JTG/TD71-2004)公路工程混凝土结构耐久性设计规范(J
4、TG/T3310-2019)公路隧道养护技术规范(JTGHl2-2015)公路工程结构可靠性设计统一标准(JTG2120-2020)公路土工试验规程(JTG3430-2020)公路路基设计规范(JTGD30-2015)公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)公路路面基层施工技术细则(JTGTF202015)公路路基施工技术规范(JTGFlO-2019)公路工程质量检验评定标准第一册-土建工程(JTGF80/1-2017)公路环境保护设计规范(JTGBO4-2010)公路交通安全设施施工技术规范(JTGT36712021)公路工程基桩检测技术规程(JTG/T3512-2020)建设部规
5、范市政公用工程设计文件编制深度规定(建设部2013年4月颁发)工程建设标准强制性条文(城市建设部分)建标【2000】202号城市道路工程设计规范(CJJ372012)2016年版城市地下道路工程设计规范(CJJ221-2015)城市道路照明设计标准（CJJ452015）O城镇道路路面设计规范（CJJI69-2012）城市道路交叉口设计规程（CJJI52-2010）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）。地方规范及行业标准重庆市建设工程费用定额（2006年）。地质灾害防治工程勘查规范（DB50/T143-2018）城市隧道工程施工质量验收规范（DBJ501072010）3技术标准及荷载设
6、计值序号项目技术标准1道路等级主干路2设计速度50kmh3结构设计基准期100年4安全等级一级5防水等级二级6环境类别IIIa7建筑限界净宽775m,净高5.Om8设计荷载城-A9抗震设防基本烈度VI度，采用Vn度进行构造设防10耐火等级一级11防火类别一类12场地类别I14地通道结构设计地通道净空的确定不仅要满足地通道建筑限界的要求，还要满足地通道照明、运营管理设施、沿线综合管沟的布置。地通道建筑限界及内轮廓建筑限界：限界净宽为025m（安全带）+7.25m（车行道）+0.25（安全带）+L5m（中分带）+0.25m（安全带）+7.25m（车行道）+025m（安全带）=17.Om限界净高：根
7、据规范要求地通道限界高度4.5m；地通道建筑限界及内轮廓详见下图：地通道内轮廓图地通道结构断面详见下图:地通道构造图地通道全长90米，平面位于曲线上。地通道所在地段为挖方段，大部分地质为岩土，地基承载力较好，故采用下方开口式框架结构形式。框架结构覆土厚度约2.0m,顶板厚度0.9m、底板基础厚度0.9m、侧墙厚度为0.9mo框架上梗腋设50XlOOcm的倒角，侧墙处下梗腋设30X30Cin的倒角；下穿道结构高度为7.8m,分两孔设计，单孔净宽9m,下穿道最不利净空高度不小于5.0m；顶板及侧墙上设置防水层；下穿道分段设沉降缝，缝宽2cm。5主要材料(1)混凝土地通道采用C40防水钢筋混凝土，路
8、面底层铺装采用C20素混凝土。地通道框架混凝土掺入胶凝含量8%的防水剂。普通钢筋设计采用HPB300(公称直径V12mm的钢筋)及HRB400钢筋(公称直径212mm的钢筋)，其质量需符合GB1499.2-2018、GB1499.2018要求。直径222InnI的钢筋采用剥肋滚轧直螺纹I级连接，连接区段内的接头率不大于50%,并满足规范(DB50/5027-2004)要求。6,地通道结构计算6.1 计算模型计算采用软件MIDASCIVIL2022,自编程序MathCado地道框架结构需承受周边土压力、顶部覆土压力、车行荷载。地通道计算以垂直于纵向的1延米横截面作为平面刚架进行结构计算，以控制地
9、道框架的配筋。6.2 计算荷载(1)结构自重由程序自动加载。(2)框架侧面土压力：q=KOX丫X2Xlm(宽)=KOX202=40*K0(kNm)其中：Ko为土的侧压力系数,K0=tan2(45-/2),按二45考虑；KO=O.17o丫为填土的容重，=20.0kNm3;H为计算截面距离地面的高度。(3)框架顶部覆土压力：q=X2=40(kNm)(4)车荷载、人群荷载：园区内重车货车偏多，偏于安全地简化成2.Om厚等代土荷载。6.3 内力组合按照承载能力极限状态设计时，荷载组合及土侧压力荷载安全系数按公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)进行组合为：Sud=l.2SGd+l.4SQdo按照
10、正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：(1)频遇组合：Ssd=SGk+O.7SQko(2)准永久组合：Sld=SGk+O.4SQko6. 4荷载组合结果(1)主通道框架段(取最大覆土厚度2m计算)：OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO?活载作用下计算模型（单位：kNm）载能力极限状态荷载组合L133.932g至46弯矩图（单位：kNm）,449.1 飞27 6加76 206.0必屋449g剪力图（单位：kN）常使用极限状态频遇组合483.0862.4483.0弯矩图（单位：kNm）S6UB可4M .4218-2.134.1暗 0.9 0.0- 0.9 0.0
11、- 0.0- 0.9 0.0 0.0- 0 92.2禺21剪力图（单位：kN）常使用极限状态准永久组合121.328吟TM a 203岬.0809.4 453.10 9 0,0 0 0 0 9 0.0 0 0 0 9 0.0 0.9 0.0弯矩图（单位：kNm）255.3.182.2-109.22561-183o.ho.o剪力图（单位：kN）正截面抗弯承载能力验算:顶板抗弯计算正截面抗弯承载力计算：参数：承载能力基本组合弯矩设计值截面宽度b:=1000(mm)a:=30(mm)Md := 1782 (kN m) o :=1.0高度 h :=900 (mm)a, := 30(mm)受压区高度纵向
12、受拉钢筋HRB400纵向受压钢筋HRB400As := N As =6.158 1(? ( mm )x= 55.217 (mm)截面有效高度h0:=h-ah0=870(mm)混凝土：40u.kr=40fcd:=18.4(MPa)bh=487.2(mm)2a=60(mm)截面抗弯承载力QdAs(h-a-a,)otherwiseYoMu=2.561(?(kNm)Md=L782XId(kNm)截面验算BB:=截面抗弯承载能力满足要求ifMuMd不满足要求otherwiseBB=截面抗弯承载能力满足要求”侧墙抗弯计算正截面抗弯承载力计算：参数：Md :=1195.7 (kN m) 0 :=1.0承载能
13、力基本组合弯矩设计值截面宽度b:=1000(mm)高度h:=900(mm)a:=30(mm)a,:=30(mm)截面有效高度h:=h-ah=870(mm)混凝土：40Qu.k：=40Qd:=18.4(MPa)纵向受拉钢筋HRB400fsd:=330N:=10d:=285:=0.56As:=NAs=6.15810(mm)纵向受压钢筋HRB400fsd:=330N:=10d,:=28受压区高度As=6.1581(?(mni)Ibho=487.2(mm)2a,=60(mm)截面抗弯承载力Mu:=Gd，bx(ho-+fsd,As，(ho-a)ifx2a,YoLV2.IO-6QdAS-(h-a-a,)o
14、therwiseYoMu=1.707IO3(kNm)Md=1.196IO3(kNm)截面验算BB:=截面抗弯承载能力满足要求ifMuMd不满足要求OtherwiSeBB=截面抗弯承载能力满足要求”斜截面抗剪能力验算:顶板抗剪计算斜截面抗剪承载力验算:参数：控制剪力值Vd:=766.1(kN)截面：宽度b:=10OO(mm)高度h:=900(mm)受拉区钢筋合力点至受拉区边缘距离a:=30(mm)截面有效高度h:=h-ah=870(mm)混凝土：C40fuk:=40ftd:=1.65(MPa)斜截面尺寸验算：Vd=766.1(kN)0.5l163bh=2.8061(?(kN)AA:=斜截面尺寸满
15、足要求ifVd0.00051ybh0斜截面尺寸不满足要求OtherWiSeAA=斜截面尺寸满足要求”判断：Vd=766.1(kN)1.250.50IflF3ftdbh=897.188(kN)BB:=可不进行验算,按构造配箍筋ifVd1.250.50IO3ftdbho需要进行验算OtherWiSeBB=可不进行验算,按构造配箍筋侧墙抗剪计算：剪力控制值Vd=426.9KN斜截面抗剪承载力验算:参数：控制剪力值Vd:=426.9(kN)截面：宽度b:=1000(mm)高度h:=900(mm)受拉区钢筋合力点至受拉区边缘距离a:=30(mm)截面有效高度h0：=h-ah0=870(mm)混凝土：C4
16、0fcuk:=40ftd:=1.65(MPa)斜截面尺寸验算：Vd=426.9(kN)0.51xI。.历bh0=2.8081(?(kN)AA:=斜截面尺寸满足要求ifVd0.00051ybh0斜截面尺寸不满足要求otherwiseAA=斜截面尺寸满足要求”判断：Vd=426.9(kN)l.25O.5O1(dbh=897.188(kN)BB:=可不进行验算,按构造配箍筋ifVd1.250.50l3ftdbho需要进行验算otherwiseBB=可不进行验算,按构造配箍筋“截面裂缝验算:顶板裂缝计算最大裂缝宽度验算:参数:正常使用阶段短期组合计算弯矩正常使用阶段长期组合计算弯矩截面：宽度b:=10
17、0O(mm)受拉翼缘宽度bf:=0(mm)Ms:=1319.2(kNm)M1:=1212.3(kNm)高度h:=1400(mm)厚度hf:=0(mm)受拉区钢筋合力点至受拉区边缘距离a:=30(mm)截面有效高度ho:=h-aho=1.37K?(mm)纵向受拉钢筋HRB400N:=15d:=28钢筋的弹性模量Es=2.0105(MPa)纵向受拉钢筋面积As:=N(g)-As=9.2361(?(m?)纵向受拉钢筋配筋率p:=2；P=0.674bh0+(bf-b)hfp:=0.02ifp0.02pif0.006p0.020.006OtherwiSe钢筋表面形状系数cl:=l荷载长期效应影响系数c2
18、:=l+0.5IMS构件受力有关系数c3:=lIO6受拉钢筋应力ss:=MS,0.87Ash0裂缝宽度Wtk：=c1c2c3ss(3。+d)Es.(0.28+10,p)Wlk=0.146(mm)c2=1.459ss=119.832(MPa)EE:=裂缝宽度满足要求ifWtk0.2(mm)不满足要求OtherWiSeEE=裂缝宽度满足要求”侧墙裂缝计算最大裂缝宽度验算:参数：正常使用阶段短期组合计算弯矩正常使用阶段长期组合计算弯矩Ms:=889.9(kNm)截面:宽度b:=1000(mm)受拉翼缘宽度bf:=0(mm)受拉区钢筋合力点至受拉区边缘距离M1:=821.5高度h:=900厚度hf:=
19、0a:=30(kNm)(mm)(mm)(mm)截面有效高度h():：纵向受拉钢筋HRB400Ih=870N:=15d:=28(mm)钢筋的弹性模量Es=2.010?(MPa)纵向受拉钢筋面积AsAs:=NAs32=9.236(mm)纵向受拉钢筋配筋率Pbh+(bf-b)hfp=1.062%P：=0.02ifp0.02pif0.006p0.020.006otherwise钢筋表面形状系数荷载长期效应影响系数c2 := 1 + 0.5-c2 = 1.462构件受力有关系数c3:=l受拉钢筋应力x IO6CTcc ：= N4 e 0.87 As h0ss= 127.293 (MPa)裂缝宽度 Wtk
20、=clc2c3ss(30+ d)Es (0.28+ 10 p)Wtk=0.14(mm)EE:= 裂缝宽度满足要求if Wtk 0.2(mm)不满足要求OIherwiSeEE=裂缝宽度满足要求“6.4主通道变形验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG33622018)6.5.3条,结构在消除结构自重产生的准永久挠度后不超过计算跨径的1/600,当由荷载频遇效应组合并考虑荷载准永久效应影响产生的准永久挠度不超过设计跨径的1/1600时,可不设预拱度。30292974-3.08132573432一356-362-361435633.516-3563-3614-3621-3.56134
21、2?327-3.Q81-2.974-3.029-3.361-3.349-3.501-3.349-3.336-3.486-3.336-3323-3.470-3.323-3.310-3.454-3.310-3.296-3.437-3.296-3.282j3.420-3.282-3.267-3.403-3.267-3.2523.385-3.2523.2373.367-3.2373.221-3.348-3.221频遇组合产生位移（单位：mm）16ilM511.3592.12111.359/1.4042.11311.404/1.4782.10511.4781.576)2.09611.576/1.6952
22、.08711.69511.8292.07711.8291.9772.06711.9772.1352.0572.13512.3012.04612.301J2.4742.03512.474自重产生位移（单位：mm）频遇组合不计自重产生最大挠度考虑长期影响系数挠度值1.45*（3.6-2.3）=1.99200600=15nm,满足设计要求。1.45*3.6=5.2mmL1600=92001600=5.75mm,不需设预拱度。6.5地基承载力验算承载能力极限状态荷载组合地基支反力图（单位：kN）人行地道中墙处的支反力为1108.2kN,采用侧墙1延米长地道截面验算地基承载力，基底面积为lm2o基底反力。=1108.2/2.2=554lkPa地基承载力2479kPao结论：经计算地通道各项指标满足相关规范的要求；满足功能要求；总体上满足地通道安全，适用，耐久的要求。
