计算书。姓名：**
班级：土木***班
学号：**指导教师： *
完成日期：2024年7月15日
目录。第1章设计任务01
第2章地下结构设计02
2.1荷载计算02
2.2 结构内力分析02
2.2.1结构模型的建立02
2.2.2添加荷载04
2.2.3内力分析07
2.3 结构配筋09
2.3.1 顶板配筋09
2.3.2 底板配筋09
2.3.3 侧墙配筋11
2.4 结构裂缝验算12
2.4.1 标准组合下结构内力12
2.4.2 顶板裂缝验算13
2.4.3 底板裂缝验算14
2.4.3 侧墙裂缝验算15
致谢16第1章：设计任务。
基本资料：地层的密度s=2.2103kg/m3，地层内摩角20度，粘聚力22kpa，基床系数25mn/m3，顶板厚435mm，侧墙厚435mm，底板厚435mm，结构混凝土泊构比=0.
2，混凝土的密度c=2.5103kg/m3。计算混凝土弹模e=3.
01010n/m2情况下图所示矩形柜架结构内力（轴力、弯矩、剪力），以表和图的形式给出单元计算结果。地面考虑18kpa的行人荷载。计算结构的配筋量，并进行裂缝检算，结构纵向按1m考虑。
结构顶板和底板按纯弯构件配筋，侧墙按偏心受压构件配筋。恒载的分项系数按1.35，活荷载的分项系数按1.
4取值。
第2章： 地下结构设计。
2.1 荷载计算。
1）恒荷载。
结构土层无地下水，故仅考虑土压力与自重的作用。
顶板土压力。
顶板土压力为均布荷载，计算如下：
侧墙土压力。
侧墙土压力为主动土压力，主动土压力系数：
顶板处侧向土压力：
底板处侧向土压力：
自重。结构的自重在midas软件分析中自重系数z=—1来考虑，此处不再赘述。
2）活荷载。
结构承受的活荷载为18kpa的均布行人荷载。仅考虑其对顶板的压力作用：
2.2 结构内力分析。
结构内力分析借助midas软件，具体步骤如下：
2.2.1 结构模型的建立。
结构类型应选则为x-z平面，单位：kn，m。
1）建立节点。
依据设计资料可知该地下结构为边长7m的正方形，则依次选择四个节点坐标依次为：（0，0，0）、（0，0，7）、（7，0，7）、（7，0，0）。（如图2-1）
2）建立单元。
将1-4号节点依次连结形成1-4号单元。
3）定义材料和截面特性。
结构材料按设计资料要求采用c30混凝土。地下结构沿纵向取1m计算，则定义截面为h×b=0.435m×1m。（如图2-1）
图2-1 定义截面。
4）分割单元。
将每个单元等间距分割成二十份，每个子单元长度为0.35m。
5）添加边界条件。
根据工程实际情况，添加边界条件为面弹性支承，并定义面弹性支承为只受压（如图2-2）。其中需要注意面弹性支承的方向。
图2-2 添加面弹性支承。
2.2.2 添加荷载。
（1）定义荷载工况。
荷载工况共有3种：自重、土压力、行人荷载。
图2-3 静力荷载工况。
（2）自重。
在荷载中选择自重，并将自重系数z定义为-1。（图2-4）
图2-4 自重。
3）土压力。
在荷载中选择梁单元荷载（连续），并选择荷载工况名称为土压力。
顶板均布压力。
图2-5 顶板土压力。
侧墙土压力：，
图2-6 顶板土压力。
土压力最终加载情况如图2-7所示：
图2-7 土压力加载情况。
4）行人荷载。
同理，添加行人荷载，加载结果如图2-8所示：
图2-8 行人荷载加载情况。
5）定义荷载组合。
定义基本组合：1.35×恒载+1.4×活载，用于结构的配筋设计；
定义标准组合：1.0×恒载+1.0×活载，用于结构裂缝的检算。
图2-9 荷载基本组合。
图2-10 荷载标准组合。
2.2.3 内力分析。
运行软件得到荷载基本组合情况下结构的轴力、弯矩及建立图分别如下（标准组合在验算裂缝时给出）：
图2-11 轴力图（基本组合）
图2-12 弯矩图（基本组合）
图2-13 剪力图（基本组合）
2.3 结构配筋。
2.3.1 顶板配筋。
顶板截面h×b=0.435m×1m，钢筋选用hrb335级筋，，环境类别定为一类。保护层厚度选用40mm。顶板按照纯弯构件配筋。由midas软件分析可知，顶板单元，
按正弯矩配置下部纵筋：
选用2218，
配筋率。且。
按负弯矩配置上部纵筋：
上部纵筋与下部纵筋配筋相同，选用2218，
配筋率验算同上。
2.3.2 底板配筋。
由midas软件分析可知，底板单元，。底板按照纯弯构件配筋。
按负弯矩配置上部纵筋：
选用1818，
配筋率。且。
按正弯矩配置下部纵筋：
下部纵筋。选用2018，
配筋率。且。
2.3.3 侧墙配筋。
由midas软件分析可知，两侧墙受力情况相同，只需分析一侧即可，其中，，钢筋选用hrb335级筋。保护层厚度选用40mm。侧墙按照偏心受压构件配筋。取。由
可得，按大偏心计算。
对称配筋，两侧均选用2018，
单侧配筋率：
且截面配筋率：，满足要求。
2.4 结构裂缝验算。
2.4.1 标准组合下结构内力。
由midas软件分析可知，在标准荷载组合下结构的轴力、弯矩、剪力分别见图2-14、图2-15、图2-16
图2-14 轴力图（标准组合）
图2-15 弯矩图（标准组合）
图2-15 剪力图（标准组合）
2.4.2顶板裂缝验算。
由内力分析可知，荷载标准组合时顶板，。。
最大裂缝宽度计算式为：
其中对于受弯构件，，，
纵向受拉钢筋的等效直径：
由此可得：最大裂缝宽度：
符合规范要求。
2.4.3底板裂缝验算。
由内力分析可知，底板单元，。，
（1）验算上部裂缝，，
同上，，，纵向受拉钢筋的等效直径：
由此可得：最大裂缝宽度：
符合规范要求。
2）验算下部裂缝，，
由此可得：最大裂缝宽度：
符合规范要求。
2.4.4侧墙裂缝验算。
有内力分析可知，侧墙单元，。侧墙按照偏心受压构件检算。其中，，，其中。则。
由此可得：最大裂缝宽度：
符合规范要求。
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