《地下建筑结构课程设计》----软土地区地铁盾构隧道
计算
书
姓名：
班级：勘查
学号：203
指导教师：志高
工程学院土木工程系
岩土教研室
2012年6月
目录
1 荷载计算-------------------------------------3
1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3
1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3
1.2.1 自重--------------------------------3
1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4
1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4
1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5
1.2.5 底部反力-----------------------------5
1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5
1.2.7 荷载示意图----------------------------6
2 力计算---------------------------------------6
3 标准管片配筋计算--------------------------------8
3.1 截面及力确定-----------------------------8
3.2 环向钢筋计算--------------------------------8
3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11
4 抗浮验算-------------------------------------10
5 纵向接缝验算--------------------------------12
5.1 接缝强度计算------------------------------12
5.2 接缝开验算------------------------------14
6 裂缝开验算------------------------------15
7 环向接缝验算----------------------------16
8 管片局部抗压验算-----------------------------17
9 参考文献-------------------------------18
一. 荷载计算
1.1结构尺寸及地层示意图
q=20kN/m
2
?=7.2
?=8.9
图1-1 结构尺寸及地层示意图
如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整：
1355203307445mm +?=
1.2隧道外围荷载标准值计算 1.
2.1自重
32
25/0.358.750h
KN
G KN m m m γ
δ
==?=
h γ-钢筋混凝土自重；δ管片厚度；
1.2.2均布竖向地层荷载 ①竖向地层荷载：
2
1
1
19.1168455.77.85.31.9181185.0m
KN h q i
n
i i
=?+?+?+?+?==∑=γ
②地面超载：
2
2
20m KN
q
=
③近似均布拱背土压力：
222
3070.51
.321
606.71.343.0243.02m KN R b R R G i q =????===γ 其中：
3
606.728
.1645.128
.11.70.8645.1m KN i
=+?+?=
γ
2
3
2
1
26.141070.52019.116m KN
q
q q q =++=++=
1.2..3水平地层均布荷载
)2
45(tan 2)245(tan 2
21
?
?
---=c q P 其中：
的土壤重度衬砌圆环侧向各个土层--γ 内摩擦角--?
粘聚力的加权平均值--C
3/353.785
.5205
.41.7645.18m KN =?+?=
γ
000678.785.5205.42.7645.19.8=?+?=?
kPa
c 128.1285.5205
.41.12645.12.12=?+?=
则：
KPa P 701.82)2678.745tan(128.122)2678.745(tan 26.14100
00
2
1=-?--?=
1.2.4按三角形分布的水平地层压力
KPa
R P
H 876.32)2678.745(tan 353.7925.22)245(tan 20
22
2
=-???=-=?
γ
其中：
m
R
H
925.2235
.01.31.3=-+=
1.2.5拱底反力
KPa g q w H R R P 01.15410925.22
1
75.826.14121=??-?+=-
+=ππγ 1.2.6侧向土层抗力
)cos 21(α-=ky P
K
其中：
衬砌圆环抗弯刚度:23
7
625.12326512
0.35×0.1103.45EJ m KN ?=?
?= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数:3.0=η； 则：
m k EJ g q y R R P P H H 3
4
44
44
2110618.5)
925.2102045.0625.1232653.0(24925.2)75.8875.32417.89140.1422()
045.0(24)2(-?=???+????+--?=
+?+--=
πηπ
KPa ky P
k 360.11210618.520000)cos 21(3max
=??=-=-α
KPa ky P k 541.46)21(10618.520000)cos 21(3
min
-=-???=-=-α 取KPa P K 819.65=
土木建筑学院 课程设计说明书 课程名称：地下工程 设计题目：新河煤矿-760m暗斜井碎胀软岩支护设计专业(方向)：土木工程（岩土工程）班级：06 设计人：王文远 指导教师：乔卫国 山东科技大学土木建筑学院 09年07 月17 日
课程设计任务书 专业（方向）：岩土工程班级：土木06-1 学生姓名：王文远学号： 6 一、课程设计题目：新河煤矿-760m暗斜井碎胀软岩支护设计 二、原始资料： 1、新河煤矿-760m暗斜井工程概况 2、地质条件 3、巷道破坏状况 三、设计应解决下列主要问题： 1、巷道破坏机理分析 2、支护方案选择 3、支护参数设计 四、设计图纸： 1、巷道支护设计断面图 五、命题发出日期：09.7.6 设计应完成日期：09.7.17 设计指导人（签章）： 系主任（签章）： 日期：年月日
指导教师对课程设计评语 指导教师（签章）： 系主任（签章）： 日期：年月日
课程设计说明书（题目一） 1 原始条件 1.1 暗斜井工程概况 新河煤矿-760水平暗斜井是由济南煤矿设计院设计。其中回风暗斜井全长851.83m，倾角250；轨道暗斜井全长960m，倾角220；胶带暗斜井全长996m，倾角210；-760m水平三条暗斜井设计断面均为直墙半圆拱形，支护方式为锚带网，其中锚杆直径为18mm、长为2m的等强金属螺纹钢锚杆，锚杆间排距为800mm×800mm，金属网为直径4.5mm、网孔100mm×100mm的冷拔丝焊结而成。 新河矿暗斜井断面图 三条暗斜井均于2005年2月16日前后破土动工，现已掘进300m左右。其中回风和轨道暗斜井破坏最为严重，后经修复之后，目前仍处于不稳定状态。 1.2 地质条件 -760m水平三条暗斜井均位于坡刘庄保护煤柱内，其中向北邻近一采区，向东北邻近工业广场保护煤柱，当三条暗斜井即回风暗斜井、轨道暗斜井及胶带暗斜分别到达大约-430、-456和-512水平时，将穿越嘉祥支三大断层，该断层倾角300，落差在120m～600m之间，预计断层附近断裂构造将较为发育，也有可能伴生其它构造，另外，由于对嘉祥支三大断层勘探资料较少，对断层的赋水性、导水性、断层带的宽度、充填状况、胶结程度等还有待于进一步查明，或者当工程快接近该断层时，用打超前钻孔的办法详细查明断层的赋存状况，以便为采取有针对性的措施提前作好准备。 总之，-760m水平三条暗斜井将绝大部分在3煤顶板岩层中掘进，预计到达-750m 水平左右时可能穿过3煤并进入底板岩层中。 1.3围岩状况分析
中国矿业大学力学与建筑工程学院 《地下建筑结构》课程设计任务书 《地下建筑结构》课程设计是教学计划要求中的一个重要教学环节,是在通过学习地下建筑结构相关知识、相关理论的基础上，结合地下工程专业方向的具体特点而进行的一次教学实践活动。 通过课程设计，结合相关的设计要求，掌握地下建筑结构设计中的部分设计内容，使学生所学到的基础理论和专业技术知识系统、巩固、延伸和拓展，培养学生自身独立思考和解决工程实际问题的能力，学会使用各种相关的工具书及查找资料。 完成地下建筑结构设计书一份，内容包括设计计算书、内力图和设计截面图。 一、设计题目 某地下洞室工程的整体式直墙拱形衬砌的计算。 二、设计资料 1、工程概况 设有某地下洞室工程所处地层的围岩类型介于丙Ⅰ和丙Ⅱ之间，时有地下水活动影响。地层容重γ0=2.5×103kg/m 3，抗力系数k=0.3×108 kg/m 2，k d =0.4×108 kg/m 2。衬砌材料：拱圈边墙均采用强度等级为C15的混凝土，γ=2.4×103kg /m 3，E=2.6×109 kg/m 2。平均超挖每边0.1m ，衬砌断面及尺寸如图所示。 2、使用要求： 内净跨l 0/2=4.45m ，内净高7.8m 。根据净空高度及结构要求选定d 0=0.6m ，d c =1.0m ，d n =0.9m ，R 0=4.68m ，边墙底部展宽0.2m ，厚0.6m 。 3、建议： 23090.3)2 (202000=--=l R R f m 荷载计算：321q q q q ++=，侧压系数δ=0.1。
三、本课程设计要求 本课程设计目的在于培养学生独立阅读资料、掌握技术信息、分析问题和解决问题的能力。 每个同学必须认真设计、独立完成，主要内容包括： 1、结合设计资料，编写设计计算书； 2、根据计算结果绘制直墙拱的内力图和设计截面图。
（2015～2016学年第一学期）课程名称：地铁与轻轨 设计名称：地铁地下车站建筑设计 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成绩： 指导教师（签字）： 西南交通大学峨眉校区 2015年11 月日
目录 1.设计任务 (1) 1.1 车站设计资料 (1) 1.2设计内容 (1) 2.设计正文 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计内容及要求 (2) 2.3具体设计 (2) 2.3.1站厅层的设计 (3) 2.3.2站台层的设计 (4) 2.3.3出入口的设计 (6) 3.附图 (6)
1.设计任务 1.1 车站设计资料 某地铁车站，预测远期高峰小时客流（人/小时）、超高峰系数如下表， 客流密度ω为0.5m2/人，采用三跨两柱双层结构的岛式站台车站,站台上的立柱为直径c=0.6m的圆柱，两柱之间布置楼梯及自动扶梯，使用车辆为B型车（车长s为19.5m），列车编组数n为6辆，定员P v为1440人/列，站台上工作人员为6人，列车运行时间间隔t为2min，列车停车的不准确距离δ为2m，乘客沿站台纵向流动宽度b0为3m，出入口客流不均匀系数b n取1.1。 1.2设计内容 1.站厅层：①客流通道口宽度； ②人工售票亭或自动售票机(台)数； ③检票口检票机台数；
④站厅层的平面布置。 2.站台层：①站台长度； ②楼梯宽度、自动扶梯宽度； ③两种方法计算的站台宽度； ④根据计算出楼梯、自动扶梯宽度按防灾要求检算安全疏散的时间； ⑤站台层的平面布置。 3.出入口：出入口数量和出入口宽度。 2.设计正文 2.1设计目的 掌握地铁地下车站建筑设计中站厅、站台层以及出入口通道的设计过程、内容和平面布置原则。 2.2设计内容及要求 根据提供的车站资料，进行车站的建筑设计及车站各组成部分的平面布置。 2.3具体设计 由基本条件可得：
《地下建筑结构课程设计》----软土地区地铁盾构隧道 计算 书 姓名： 班级：勘查 学号：203 指导教师：志高 工程学院土木工程系 岩土教研室 2012年6月
目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8 3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝开验算------------------------------14 6 裂缝开验算------------------------------15
目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 内力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及内力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8 3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝张开验算------------------------------14 6 裂缝张开验算------------------------------15 7 环向接缝验算----------------------------16
直墙拱形衬砌结构设计计算说明书
设计资料： 1. 围岩特征 某隧道埋深85 m ，围岩为Ⅲ级围岩，RQD=85%，R c =57.4MPa ，容重γ0=25 kN/m 3，侧向和基底弹性抗力系数均为51.410K =?kPa/m 。 2. 衬砌材料 采用整体式直墙拱混凝土衬砌，混凝土标号为C20，弹性模量E=26GPa ，容重γ=25 kN/m 3，混凝土轴心抗压强度设计值f c ＝10MPa ，弯曲抗压强度设计值f cm ＝11MPa ，抗拉强度设计值f t ＝1.1MPa 。钢筋采用25MnSi 钢，强度设计值f y ＝340MPa ，弹性模量E=200GPa 。 3. 结构尺寸 顶拱是变厚度的单心圆拱，拱的净矢高f 0＝3.7m ，净跨l 0＝11.3m 。开挖宽度11.5m ，开挖高度7.7m 。初步拟定拱顶厚度0400d =mm ，拱脚厚度n 516d =mm ，边墙的厚度为c 716d =mm ，墙底厚度增加d 200d =mm 。
目录 （一）结构几何尺寸计算 (1) （二）计算拱圈的单位变位 (2) （四）计算拱圈的弹性抗力位移 (5) （五）计算墙顶（拱脚）位移 (5) （六）计算墙顶竖向力、水平力和力矩 (6) （七）计算多余未知力 (7) （八）计算拱圈截面内力 (8) （九）计算边墙截面内力 (10) （十）验算拱圈和侧墙的截面强度 (13) （十一）计算配筋量 (14) 参考文献 (16)
（一）结构几何尺寸计算 （1）拱圈内圆几何尺寸 内圆跨径0 11.3l m =，内圆矢高0 3.7f m = 内圆半径计算：2220000()()2l R f R -+=，从而有2200 02 4 6.1648l f R m f +== （2）拱圈轴线圆的几何尺寸 拱脚截面和拱顶截面厚度之差 00.5160.4000.116n d d m ?=-=-= 轴线圆与内圆的圆心距： 2222 0000(0.5) 6.164(6.1640.50.116)0.0982(0.5)2(3.70.50.116) R R m m f --?--?===-?-? 轴线圆半径 0000.4 6.1640.098 6.46222 d R R m m =++ =++= 拱圈截面与竖直面的夹角n ?： 0/211.3/2 sin 0.9107/2 6.6420.516/2 n l R d ?= ==-- 65368 1.14498n ?'''==o cos 0.4131n ?= sin 0.4699h n n d d m ?== cos 0.2132v n n d d m ?== 计算跨度：011.30.469911.7699h l l d m =+=+= 计算矢高：000.40.21323.7 3.79342222 v d d f f m =+-=+-= （3）拱圈外圆几何尺寸 外圆跨度：10211.320.469912.2398h l l d m =+=+?= 外圆矢高： 100 3.70.40.2132 3.9934v f f d d m =+-=+-= 外圆半径：2222 1111412.23984 3.9934 6.686188 3.9934 l f R m f ++?===?
浅埋式闭合框架结构设计 结构计算书
一， 截面设计 设S 为600mm,则有h 1=S+h=600+600=1200(mm),可得 h+S/3=800≤h 1=1200, 如右图所示。 二， 内力计算 1计算弯矩M 1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。 1.2典型方程 弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力法，只是需要将下侧（底板）按弹性地基梁考虑。
由图-1的基本结构可知，此结构是对称的，所以就只有X 1和X 2，即可以得出典型方程为： 系数是指在多余力x i 的作用下，沿着x i 方向的位移，△iP 是指在外荷载的作用下沿x i 的方向的位移，按下式计算： δij =δ‘ij +b ij △ij =△’iP +b ip δ’ij =ds i ∑? EJ Mj M δij ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移（不包括地板）。 b ij ---底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处x i 方向的位 移； △ ’iP---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移； b ip ---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x i 方向的位 移。 1.2求δ‘ij 和△’iP ；
M 1=1×L y =3.4(kNm) M 2=1(kNm) M P 上=1/2×q 1×(L X /2)=66.15(kNm) M P 下=1/2×q 1×(L X /2)+1/2×q 2×L y 2=193.31(kNm) M1 Q 10 M2 Q 20 M P 上 M P 下 M P 下-M P 上 -3.4 0 -1 0 66.15 193.31 127.16 以上摘自excel 文件； 根据结构力学的力法的相关知识可以得到： δ’11= EI y 2 1L 2/3M =4.85235E-05 δ’12=δ ’21=EI L M y 1=2.14074E-05 δ’22=EI L L 2x y +?=2.03704E-05 △’1p = EI M 3/4)M -(M L 1/3M 0.5L M 21 P P y 1y P ???+???-下）（=-0.002777183
地铁车站主体结构设计（地下矩形框架结构） 西南交通大学地下工程系
目录 第一章课程设计任务概述 (1) 1.1 课程设计目的 (1) 1.2 设计规范及参考书 (1) 1.3 课程设计方案 (1) 1.3.1 方案概述 (1) 1.3.2 主要材料 (4) 1.4 课程设计基本流程 (5) 第二章平面结构计算简图及荷载计算 (6) 第三章结构内力计算 (9) 第四章结构（墙、板、柱）配筋计算 (12)
第一章 课程设计任务概述 1.1 课程设计目的 初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程“荷载—结构”法的有限元计算过程；掌握平面简化模型的计算简图、荷载分类及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现；通过实际操作，掌握有限元建模、划分单元、施加约束、施加荷载的方法；掌握地下矩形框架结构的内力分布特点，并根据结构内力完成配筋工作。为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。 1.2 设计规范及参考书 1、《地铁设计规范》 2、《建筑结构荷载规范》 3、《混凝土结构设计规范》 4、《地下铁道》（高波主编，西南交通大学出版社） 5、《混凝土结构设计原理》教材 6、计算软件基本使用教程相关的参考书（推荐用ANSYS ） 1.3 课程设计方案 1.3.1 方案概述 某地铁车站采用明挖法施工，结构为矩形框架结构，结构尺寸参数详见表1-1。车站埋深3m ，地下水位距地面3m ，中柱截面的横向（即垂直于车站纵向）尺寸固定为0.8m （如图1-1标注），纵向柱间距8m 。为简化计算，围岩为均一土体，土体参数详见表1-2，采用水土分算。路面荷载为2/20m kN ，钢筋混凝土
遵义师范学院 本科生课程设计 题目浅埋矩形闭合框架结构设计学生姓名黎进伟 学号144680201025 课程名称《地下建筑结构课程设计》学院工学院 所学专业土木工程 指导教师欧光照
一、课题设计与分工要求 （一）设计课题 课题：浅埋矩形闭合框架结构设计 （二）课题分工与要求 课题：所有同学完成，每位同学参数不同。 二、目的和要求 1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流程； 2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及工 程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好网络资源）； 3、掌握地下建筑结构的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面设 计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。 4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法； 5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精 神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。
三、应完成的设计工作量 （一）计算书一份 1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图； 2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳定性 验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不同选择计算内容）； 3、关键部位配筋的注意事项。 4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。 5、依据施工要求的截面尺寸设计。 四、设计时间：两周（12月17日至12月28日） 五、主要参考资料 1、《地下建筑结构》（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出版 社编，2005 2、《地下结构工程》，东南大学出版社，龚维明、童小东等编，2004 3、《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》，中国建筑工业出版社， 1999 4、《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊编， 1997 5、《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），中国建筑工业 出版社，2002 6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出 版社，2002
《地下结构课程设计》计算书 ——地铁区间隧道结构设计 1 设计任务 本次地下结构课程设计是进行城市地铁区间隧道的结构设计，涉及“地下工程”这门课的主要理论，通过设计，使学生更深入地掌握所学理论。 其余详细设计任务资料见附录。 1.1工程地质条件 线路垂直于永定河冲、洪积扇的轴部，第四纪地层沉积韵律明显，地层由上到下依次为：杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。其主要物理力学指标如表1，本地区地震烈度为6度。 表1 各层土的物理力学指标 1.2 其他条件 地下水位在地面以下6m处；隧道顶板埋深10m；采用暗挖法施工，隧道断面型式为马蹄形。 1.3 暗挖区间断面
2 设计过程 2.1 根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋 可以采用《铁路隧道设计规范》推荐的方法，即有 上式中s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率，B>5m时，i取0.1，B<5m时，i取0.2。 由于隧道顶板埋深10m，所以该隧位于细砂层和圆砾土中，根据《地铁设计规范》10.1.2可知“暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规范》确定”，查表得围岩为Ⅳ级围岩，则有
则 可知该隧道埋深为浅埋。 2.2 计算作用在结构上的荷载 2.2.1 永久荷载 1.结构自重（只考虑二衬） 顶板自重： 侧墙自重： 底板自重： 2.地层压力 a. 地层竖向压力 由于拱顶埋深10m，则拱顶上方土层有杂填土、粉土、细砂，且地下水埋深6m，应考虑土层压力和地下水压力的影响，对于浅埋洞室，本设计按照极浅埋的形式进行竖向土压力计算，即。 b. 地层水平压力 地层侧向压力按主动土压力的方法计算，由于埋深在地下水位以下，需考虑地下水的影响，采用朗肯主动土压力方法计算： 地下结构处于细沙土层与圆砾土土层中，所以在土层交界面出会有土压力突变。 细沙： 圆砾土： 拱顶处： =77.68KPa 土层交界面以上：
1 河南城建学院 《城市地下空间规划》课程设计 说明书 课程名称: 城市地下空间规划理论 题目:河南某地下停车场的规划设计 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开始时间: 2013 年 12 月23日 完成时间: 2014 年 01 月03 日 课程设计成绩： 指导教师签名：年月日
目录（仅供参考） 参考文献 (17) 一、地下停车场总图设计 根据所分配的大致区域和具体方案参数情况特别是周围地面道路和建筑情况，设计地下停车场的总图设计，布置停车场的功能区划分。
1.1 总图设计时应考虑的因素如下： 1）场地的建筑布置、形式、道路走向、行车密度及行车方向；2）是否有其它地下设施；3）周围环境状况；4）工程与水文地质情况； 5）要考虑地面出入口一侧有至少两辆车位置的候车长度；6）停车场应有明显的标志，并按规定设置标线；7）单建式停车场要考虑车库建成后面部分的规划。 1.2 功能区划分及面积说明 根据设计提供的原始条件，对于附建式停车场，附建式停车场受地面建筑的平面柱网的限制，利用的是它的地下部分，其平面布置受地面建筑的影响。 总图设计功能区包括：出入口、停车区、管理区、辅助区等； ⑴、出入口:进出车用的坡道、地面口部及口部防护等
此次设计准备采用直线双车坡道，根据《汽车库建筑设计规范》（JGJ100-98 ）表4.1.7中规定，小型车坡度选用15%左右，高长比值约为1：6.67，并且采用由线缓坡道，坡道所占面积大约是170m2左右。地面中部设置挡水段，同时搭建拱形雨篷。 ⑵、停车区：停车间、行车通道、步行道等 此次设计是在建筑物的地下一层设计停车场，因此辅助设施就占据很大的面积，停车区面积大约是1800m2。 ⑶、管理区：门卫、高度、办公、防灾中心、卫生间、楼梯间等 门卫、调度、办公、防灾中心在所提供的原始条件中找不到，可能设置在地面，卫生间所占的面积是30m2左右，楼梯二处。（见附图） ⑷、辅助区：风机房、送风机房、排风机房、低压配电室、防护用的设备间等 据原始数据可知，风机房：54 m2，送风机房：55m2，排风机房：47.5 m2，低压配电室：43 m2。 1.3 总的形状、建筑面积说明 此次设计的停车场的地面建筑的形状基本上是直角梯形，建筑方位台附图所示，停车场的建筑面积2841.1m2，坡道面积170m2，停车区面积1800m2左右，辅助区总面积800m2（包括行人通道） 1.4 防火等级划分、通道数量要求及说明（防火规范） 根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）表3.0.1
Underground Structure Course Designing A Design of Shield Tunnel Lining College Civil Engineering Major Department of Geotechnical Engineering Student No.100xxx Name xxx Director xxx Date6th Sep. 2013
Part One: Design Data 1 Function of Tunnel The planned tunnel is to be used as a subway tunnel. 2 Design Conditions (1)Dimensions of Segment Type of segment: RC , Flat type Diameter of segmental lining: D 0=9500mm Radius of centroid of segmental lining: R c =4550mm Width of segment: b=1200mm Thickness of segment: t=400mm (2)Ground Conditions Overburden: H=12.3m Groundwater table: G.L.+0.6m =12.3+0.6=12.9m N Value: N=50 Unit weight of soil: γ=18kN/m 3 Submerged unit weight of soil: γ'=8kN/m 3 Angle of internal friction of soil: φ=30o Cohesion of soil: c =0 kN/m 2 Coefficient of reaction: k=50MN/m 3 Coefficient of lateral earth pressure: λ=0.4 Surcharge: P 0=39.7kN/m 2 Soil condition: Sandy (3)Materials The grade of concrete: C30 Nominal strength: f ck =20.1N/mm 2 Allowable compressive strength: f c =14.3N/mm 2 Allowable tensile strength: f t =1.43N/mm 2 The type of steel bars: HRB335 Allowable strength: f y = f y ’= 300N/mm 2 Bolt: Yield strength: f By =240N/mm 2 Shear strength: B τ=150N/mm 2 3 Design Method Requirement (1)How to check member forces: ① Elastic equation method(option) ② Force method based on the textbook (must do this) ③ Bedded frame model(Beam element with elastic support)(option) 0P K =constant of rotation spring for positive moment at joint=18070/kN m rad ? 0N K =constant of rotation spring for negative moment at joint=32100/kN m rad ?
《地下建筑结构》课程设计 班级：土1105班 指导教师：刘勇 专业：城市地下空间工程专业 石家庄铁道大学地下工程系 2014-12-14
1. 工程概况 1.1 工程地质 某城市一区间隧道工程，位于城市主干道下方，埋深h=10m，从上到下地层情况为： (1) 杂填土：天然容重18.2kN/m3，粘聚力3.5kPa，内摩擦角12°，层厚2m； (2) 砾砂夹粉质粘土：褐色、灰褐色、黄褐色，中密～密实，饱和。含大于2mm颗粒占总重的35～45%，钻探过程中所见最大粒径80mm，粉质粘土含量在23%以上，天然容重19.4kN/m3，饱和容重21.6 kN/m3，粘聚力33.5kPa，内摩擦角18.5°。该层分布连续，层厚5m； (3) 粉质粘土：灰褐色，质软、饱和，局部夹砾砂混粒，矿物成分以石英、长石为主。粘粒含量6%。含大于4mm颗粒占总重的35～45%，最大粒径80mm。该层层厚5m。该层饱和容重22.4kN/m3，平均粘聚力39.8kPa，内摩擦角17.8°。 (4) 含粘性土薄夹层圆砾：浅黄色、黄褐色，中密～密实，湿～饱和，混粒结构，矿物成分以石英、长石为主，粘粒含量9%。含大于2mm颗粒占总重的35～45%，最大粒径80mm。该层分布连续，层厚8m。该层饱和容重23.8kN/m3，平均粘聚力29.8kPa，内摩擦角24.8°。 (5) 风化花岗岩：(4)层以下12m均为风化花岗岩，中等风化状态。 1.2水文地质特征 本区段地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水，雨季丰水期的地下水位在地面以下3.0m，冬季枯水期地下水位在地面以下4m。 2. 结构尺寸及材料 衬砌尺寸见附图，附图1~附图21采用暗挖法施工，其余采用明挖法施工。 管片保护层厚度：迎水侧40mm，背水侧30mm。 二次衬砌采用C30防渗钢筋混凝土，防渗等级P10。 3、设计依据 《地铁设计规范》（GB50157-2013） 《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005） 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2006）
地下建筑结构课程 设计
遵义师范学院 本科生课程设计 题目浅埋矩形闭合框架结构设计 学生姓名黎进伟 学号 144680 25 课程名称《地下建筑结构课程设计》 学院工学院 所学专业土木工程 指导教师欧光照
一、课题设计与分工要求 （一）设计课题 课题：浅埋矩形闭合框架结构设计 （二）课题分工与要求 课题：所有同学完成，每位同学参数不同。 二、目的和要求 1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流 程； 2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及 工程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好网络资源）； 3、掌握地下建筑结构的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面 设计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法；
5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队 精神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。 三、应完成的设计工作量 （一）计算书一份 1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图； 2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳 定性验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不同选择计算内容）； 3、关键部位配筋的注意事项。 4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。 5、依据施工要求的截面尺寸设计。 四、设计时间：两周（12月17日至12月28日） 五、主要参考资料 1、《地下建筑结构》（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出 版社编， 2、《地下结构工程》，东南大学出版社，龚维明、童小东等编， 3、《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》，中国建筑工业出版 社，1999 4、《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊 编，1997
地下工程课程设计 地铁车站主体结构设计 （地下矩形框架结构） 学院名称：土木工程学院 班级：土木2012-7班 学生姓名：陈铁卫 学生学号： 20120249 指导教师：孙克国
目录 第一章课程设计任务概述 (1) 1.1 课程设计目的 (1) 1.2 设计规范及参考书 (1) 1.3 课程设计方案 (1) 1.3.1 方案概述 (1) 1.3.2 主要材料 (3) 1.4 课程设计基本流程 (3) 第二章平面结构计算简图及荷载计算 (5) 第三章结构内力计算 (8) 第四章结构（墙、板、柱）配筋计算 (14)
第一章 课程设计任务概述 1.1 课程设计目的 初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程；通过课程设计学习，熟悉地下工程“荷载—结构”法的有限元计算过程；掌握平面简化模型的计算简图、主动荷载及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现；通过实际操作，掌握有限元建模、划分单元、施加约束、施加荷载的方法；掌握地下矩形框架结构的内力分布特点，并根据结构内力完成配筋工作。为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。 1.2 设计规范及参考书 1、《地铁设计规范》 2、《建筑结构荷载规范》 3、《混凝土结构设计规范》 4、《地下铁道》（高波主编，西南交通大学出版社） 5、《混凝土结构设计原理》教材 6、计算软件基本使用教程相关的参考书（推荐用ANSYS ） 1.3 课程设计方案 1.3.1 方案概述 某地铁车站采用明挖法施工，结构为矩形框架结构，结构尺寸参数详见表1-2。车站埋深3m ，地下水位距地面3m ，中柱截面横向尺寸固定为0.8m （如图1-1横断面方向），纵向柱间距8m 。为简化计算，围岩为均一土体，土体参数详见表1-1，采用水土分算。路面荷载为2/20m kN ，钢筋混凝土重度 3/25m kN co =γ，中板人群与设备荷载分别取2/4m kN 、2/8m kN 。荷载组合按表 1-3取用，基本组合用于承载能力极限状态设计，标准组合用于正常使用极限状态设计。 要求用电算软件完成结构内力计算，并根据《混凝土结构设计规范》完成墙、板、柱的配筋。
1.设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 350 6200 5500138 350 B1 138D B2 73 L1K 73L2 8 8 500 q=20kN/m 2 1280灰色淤泥质粘土γ=17.1kN/m c=12.kPa ?=7.2 29253 褐黄色粘土γ=19.1kN/m 10003500灰色淤泥质粉质粘土γ=18kN/m c=12.2kPa ?=8.9 1645 3 灰色砂质粉土γ=18.7kN/m 3 3 人工填土γ=18kN/m 1500 35255 图1-1 结构尺寸及地层示意图 如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： h 1355+13030 5255mm =?=灰。 按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算 （1） 自重 2250.35 8.75/h g k N m γδ==?= （2）竖向土压 h=1.5+1.0+3.5+5.255=11.255m>D=6.2m ，属深埋隧道。由于范围内图层抗剪强度较差，因此不用太沙基公式计算。 211q 180.58 1.09.1 1.08.7 3.5 5.255898.59k /n i i i h N m γ===?+?+?+?+?=∑ 地面超载： 2220/q kN m = 近似均布拱背土压力： 222 30.430.43 3.17.61 5.07/222 3.1i R rb G q kN m R R ???====?
2q=20+5.07+98.59=123.66kN/m （3） 拱背土压 5.5+ 6.21 = =2.92522 H R m ?，3/6.728.1645.11.728.10.8645.1m KN =+?+?= γ 22G 2(1)2(1) 2.9257.627.908/44 H R kN m π π γ=- ?=?- ??= 2 27.908' 4.771/22 2.925G q kN m R ===? （4） 侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ?γ-?--?+=c h p e e 38 1.6457.1 4.2057.353/5.85 kN m γ?+?== 8.9 1.6457.2 4.2057.5665.85φ?+?== 12.2 1.64512.1 4.205 12.1285.85 c kPa ?+?= = 则： 22 17.5667.566123.66tan (45)212.128tan(45)73.453k /22 p N m =?--??-= 2 22 27.5992tan 45-2 2.9257.353tan 45-=32.967k /22H p R N m ?γ????==??? ? ????? （5） 水压力 按静水压考虑： a 竖向水压： 2w1w w1=H =1010.755=107.55/p kN m γ? b 侧向水压： 2w1w w1q =H =1010.755=107.55/kN m γ? 2w2w w2q =H =10(10.755 5.5)=162.55/kN m γ?+ （6） 侧向土壤抗力 衬砌圆环侧向地层（弹性）压缩量： 4 124 (2)24(0.0454) H H q p p g R y EJ kR πη--+=+ 其中：
《地下建筑结构课程设计》教学大纲 课程编号：030237 学分：2 总学时：2周+20（上机） 大纲执笔人：张子新 大纲审核人：丁文其 一、课程设计性质与目的 通过对地下建筑结构工程的设计，初步掌握隧道等常用地下建筑结构设计的步骤和方法，巩固和加深所学的地下建筑结构计算方法及相关的理论知识。 二、课程设计基本要求 运用《地下建筑结构》课程已学习的知识，理论联系实际，解决实际工程问题。要求独立完成一般地下建筑结构布置；计算简图确定；结构构件截面尺寸估算；土压力等荷载、内力和配筋的计算；绘制施工图等综合能力的训练。通过地下建筑的结构设计、计算，加深理解地下结构设计的基本理论及概念，提高分析和解决问题的能力。 三、课程设计基本内容 1、隧道断面结构设计资料 设有某地下洞室工程所处地层的围岩类型介于丙Ⅰ类和丙Ⅱ类之间，时有地下水的活动影响，地层容重γ0＝25kN/m3，抗力系数k ＝3×105 kN/m3，kd ＝4×105 kN/m3，衬砌材料：拱圈边墙采用C15混凝土，γ＝24 kN/m3，E ＝2.6×107 kN/m2，平均超挖每边0.1m. 使用要求：内净跨l0/2＝4.45m ，内净高7.8m ＋0.27m ，根据净空高度及结构要求选定d0＝0.6m ，dn ＝0.9m ，dc ＝1.0m ，R0＝4.68m ，边墙底部展宽0.2m ，厚度0.6m 。 建议：(1). m l R R f 23090.3)2/(202 00=--=； (2) 侧压系数ξ＝0.1, 荷载计算321q q q q ++=； (3) 要求：（1）计算书 （2）内力图 （3）设计断面图； (4) 独自编制程序，并附详细计算书； 2、地铁隧道结构设计资料 设计的管片衬砌可安全承受设计荷载，基本资料如下： （1）隧道功能 设计的隧道将用作地铁隧道。 （2）设计条件 （3）管片尺寸 管片类型：RC ，平板型管片 管片衬砌直径：Do = 9500 mm 管片衬砌矩心半径：Rc = 4550 mm 管片宽度：b=1200mm 管片厚度：t=400mm
中国矿业大学力学与建筑工程学院2011~2012学年度第一学期 《地下空间规划与设计》 课程设计 学号 班级 姓名 指导老师 力学与建筑工程学院教学管理办公室
中国矿业大学力学与建筑工程学院《******》课程设计 第 1 页 1 ☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）。☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 2 2.1 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 f f f C ?στtan ?+= 式中 τf ——土的剪切强度，MPa ； C f ——土的粘聚力，MPa ； φf ——土的内摩擦角，（°）。 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 3 标题名称（一级标题） 3.1 标题名称（二级标题） ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆，计算结果见表1。 页眉和页码，五号宋体。
地下建筑结构课程设计——浅埋式闭合框架结构设计 计算书 指导老师：刘国利 班级：土地0702 学生姓名：李俊友 学号：07002653 太原理工大学矿业工程学院 地下工程系
一、设计资料（658） 1、框架几何尺寸及荷载如图1所示。无地下水。按不同用途、埋深和岩土性质，框架荷载最不利组合值：荷载q1=35kN／m2；q2=20kN／m2。框架几何尺寸L x=4200mm；L y=3400mm。 2、材料: 地基的弹性压缩系数K=4.0×104kN／m3，弹性模量E0=5000kN／m2。 混凝土：C30，f t=1.43N／mm2，f c=14.3N／mm2，弹性模量E=3.0×107kN ／m2，α 1 =1。 钢筋：受力筋采用HRB335或HRB400级钢筋；其它钢筋采用HPB235级钢筋f y=f y'=210N／mm2，ξb=0.614；HRB335级钢筋f y=f y'=300N／mm2，ξb=0.550。纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度为50mm。 · 二、计算内力步骤 1、根据结构力学及弹性地基梁的知识计算X 1和X 2
δ11*X 1+δ12*X 2+Δ1q =0 δ21*X 1+δ22*X 2+Δ2q =0 其中δ11=δ11'+b 11；δ12=δ21=δ12'+b 12；δ22=δ22'+b 22；Δ1q =Δ1q '+b 1q ； Δ2q =Δ2q '+b 2q ； δ 11 '= EI 1 (2×0.5×3.4×3.4×2/3×3.4)=4.85235E-05 δ12'= EI 1 (2×0.5×3.4×3.4×1)= 2.14074E-05 δ 22 '= EI 1 [2×(1×2.1×1+1×3.1×1)]= 2.03704E-05 Δ1q '=- EI 1 (2×0.5×3.4×3.4×77.175+2×1/3×3.4×115.6×3/4×3.4)= -0.0028 Δ2q '=- EI 1 (2×1/3×2.1×77.175×1+2×3.4×1×77.175+2×1/3×3.4× 115.6×1)= -0.0014