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(6)跨中彎矩MAB中=(1347.5+1957.2)/2-412.21×7.5×7.5/8=-1246.0kN·m(下部受拉);MAD中=(1347.5-70.5)/2-123.53×1.5×1.5/8-36.92×1.5×1.5/16=101.6kN·m(左部受拉);MDE中=(180.3+161.4)/2-36.6×7.5×7.5/8=88.4kN·m(上部受拉);MDG中=(1552.8+109.8)/2-(123.53+36.92)×6.5×6.5/8-36.92×6.5×6.5/16=-113.6kN·m(右部受拉);MGH中=(1552.8+2069.5)/2-448.81×7.5×7.5=-1344.5kN·m(上部受拉);MBE中=(498.3-269.4)/2=114.5kN·m(右部受拉);MHE中=(464.9-211.4)/2=124.8kN·m(右部受拉)。1.1.3剪力及軸力計算將各桿件按荷載與支承情況將10跟桿件分為四類,并從四類中選取一個作為代表桿件作出詳細桿件隔離分析過程:①AB、DE、GH桿:圖1.3AB桿隔離圖由AB桿隔離圖分析有:a.∑MB=0:FQAB×7.5-1347.5+1957.2-412.21×7.5×7.5/2=0;b.∑Fy=0:FQBA+FQAB-412.21×7.5=0;聯(lián)立a、b可得:FQAB=1469.49kN(↑)、FQBA=1622.09kN(↑)。同理分析DE、GH桿件可得:FQDE=139.24kN(↑)、FQED=131.26kN(↑)、FQGH=1614.14kN(↓)、FQHG=1751.94kN(↓)。②AD、DG桿:圖1.4AD桿隔離圖由AD桿隔離圖分析有:a.∑MD=0:-FQAD×1.5+1347.5+70.5+123.53×1.5×1.5/2+36.93×1.5×1.5/6=0;b.∑FX=0:FQAD+FQDA-123.53×1.5-36.92×1.5/2=0;聯(lián)立a、b可得:FQAD=631.37kN(←)、FQDA=149.58kN(←)。同理分析DG桿可得:FQDG=339.46kN(←)、FQGD=823.46kN(←)。③BC、EF、HI桿圖1.5BC桿隔離圖由于C處為滑動鉸支座,所以FQCB=0,易得:FQBC=412.21×3=1236.63kN(↑)。同理分析EF、HI桿可得:FQFE=0kN、FQEF=109.8kN(↑)、FQIH=0kN、FQHI=1346.43kN(↓)。④BE、EH桿:圖1.6BE桿隔離圖由BE桿隔離圖分析有:a.∑ME=0:FQBE=(498.3+269.4)/1.5;b.∑FX=0:FQEB+FQBE=0;聯(lián)立a、b式可得:FQBE=139.58kN(→)、FQEB=139.58kN(←)。同理分析EH可得:FQEH=104.66kN(←)、FQHE=104.66kN(→)。1.1.4軸力計算依次對結(jié)構A、B、D、E、G、H各個節(jié)點進行隔離分析便可以得到各個桿件的軸力(拉正壓負):AB桿:FNAB=-631.37kN;AD桿:FNAD=-1469.49kN;BC桿:FNBC=-491.79kN;BE桿:FNBE=-2858.72kN;DE桿:FNDE=-489.04kN;DG桿:FNDG=-1608.73kN;EF桿:FNEF=-733.28kN;EH桿:FNEH=-3103.78kN;GH桿:FNGH=-823.46kN;HI桿:FNHI=-718.80kN。1.1.5內(nèi)力計算結(jié)果統(tǒng)計表與內(nèi)力圖將以上的內(nèi)力計算結(jié)果制成表5.3,并依次作出彎矩圖5.7、剪力圖5.8、軸力圖5.9。表1.3內(nèi)力計算結(jié)果統(tǒng)計表桿件彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)左(上)端右(下)端跨中彎矩左(上)端右(下)端AB-1347.51957.21246.0(下)1469.49-1622.09-631.37BC-1458.9-396.1/1236.630-491.79DE-180.3161.488.4(上)139.24-131.26-489.04EF-111.4-53.4/109.80-733.28GH1552.8-2069.51344.5(上)-1614.141751.94-823.46HI1604.6411.1/-1346.430-718.80AD1347.570.5101.6(左)-631.37149.58-1469.49DG109.8-1552.8113.6(右)-339.46823.46-1608.73BE-498.3-269.4114.5(右)139.58139.58-2858.72EH211.4464.9124.8(右)-104.66-104.66-3103.78圖1.7彎矩圖圖1.8剪力圖圖1.9軸力圖1.1.6設計內(nèi)力計算因為結(jié)構的墻面、板面和梁之間都會存在具體的厚度,所以不能將以上計算結(jié)果直接應用配筋,還需要將以上計算所得的內(nèi)力結(jié)果進行進一步處理,計算出具體所對應的計算截面邊緣處設計內(nèi)力,并根據(jù)所得截面邊緣處設計內(nèi)力進行配筋計算等。(1)設計彎矩①桿AB、BC、DE、EF、GH、HIAB桿:MiAB=-(1347.5-1469.49×0.5+412.21×0.5×0.5/2)=-664.28kN·m;MiBA=1957.3-1622.09×0.5+412.21×0.5×0.5/2=1197.78kN·m。BC桿:MiBC=-(1458.9-1236.63×0.5+412.21×0.5×0.5/2)=-892.11kN·m;MiCB=-396.1+412.21×0.5×0.5/2=-344.57kN·m。DE桿:MiDE=-(180.3-139.24×0.5+36.6×0.5×0.5/2)=-111.26kN·m;MiED=161.4-131.26×0.5+36.6×0.5×0.5/2=102.35kN·m。EF桿:MiEF=-(111.4-109.8×0.5+36.6×0.5×0.5/2)=-61.08kN·m;MiFE=-53.4+36.6×0.5×0.5/2=-48.83kN·m。GH桿:MiGH=1552.8-1614.14×0.5+448.81×0.5×0.5/2=801.83kN·m;MiHG=-(2069.5-1751.94×0.5+448.81×0.5×0.5/2)=-1249.63kN·m。HI桿:MiHI=1604.6-1346.43×0.5+448.81×0.5×0.5/2=987.49kN·m;MiIH=411.1-448.81×0.5×0.5/2=359.00kN·m。②桿AD、DG:MiAD=1347.5-631.37×0.5+123.53×0.5×0.5/2+3.08×0.5×0.5/6=1047.38kN·m;MiDA=70.5+149.58×0.25-160.45×0.25×0.25/2+1.54×0.25×0.25/6=102.80kN·m。DG桿:MiDG=109.8-339.46×0.25+160.45×0.25×0.25/2+1.54×0.25×0.25/6=29.97kN·m;MiGD=-1552.8+823.46×0.5-197.37×0.5×0.25+3.08×0.5×0.5/6=-1161.61kN·m。③桿BE、EHBE桿:MiBE=-(498.3-139.58×0.5)=-428.51kN·m;MiEB=-(269.4-139.58×0.25)=-234.51kN·m。EH桿:MiEH=269.4-104.66×0.25=243.24kN·m;MiHE=464.9-104.66×0.5=412.57kN·m。(2)設計剪力桿AB:QiAB=1469.49-412.21×0.5=1263.39kN;QiBA=-1622.09+412.21×0.5=-1411.99kN。桿BC:QiBC=1236.63+412.21×0.5=1442.74kN;QiCB=0kN。桿DE:QiDE=139.24-36.6×0.5=120.94kN;QiED=-131.26+36.6×0.5=-116.96kN。桿EF:QiEF=109.8-36.6×0.5=91.5kN;QiFE=0kN。桿GH:QiGH=-1614.14+448.81×0.5=-1389.74kN;QiHG=1751.94-448.81×0.5=1527.54kN。桿HI:QiHI=-1346.43+448.81×0.5=-1122.03kN;QiIH=0kN。桿AD:QiAD=-631.37+123.53×0.5+3.08×0.5×0.5=-568.84kN;QiDA=149.58-(123.53+36.92)×0.25+1.54×0.25×0.5=109.66kN。桿DG:QiDG=-339.46+(123.53+36.92)×0.25+1.54×0.25×0.5=-299.16kN;QiGD=823.46-197.37×0.5+3.08×0.5×0.5=721.55kN。桿BE:QiBE=139.58kN;QiEB=139.58kN。桿EH:QiEH=-104.66kN;QiHE=-104.66kN。(3)設計軸力NP=Ni設計內(nèi)力統(tǒng)計表表1.4設計內(nèi)力統(tǒng)計表桿件彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)左(上)端右(下)端跨中左(上)端右(下)端AB-664.281197.781246.0(下)1263.39-1411.99-631.37BC-892.11-344.57/1442.740-491.79DE-111.26102.3588.40(上)120.94-116.96-489.04EF-61.08-48.83/91.500-733.28GH801.83-1249.631344.5(上)-1389.741527.54-823.46HI987.49359.00/-1122.030-718.80AD1047.38102.80101.6(左)-568.84109.66-1469.49DG29.97-1161.61113.6(右)-299.16721.55-1608.73BE-428.51-234.51114.5(右)139.58139.58-2858.72EH243.24412.57124.8(右)-104.66-104.66-3103.781.2頂部縱梁結(jié)構內(nèi)力計算過程1.2.1頂縱梁計算簡圖按照以往經(jīng)驗,取地鐵車站的縱向長度三個跨度來具體受力分析,并將它當作連續(xù)梁來考慮,如下圖1.10所示。并車站以往的設計經(jīng)驗,取中間柱與縱梁的寬度相等都為一米;縱梁的高度則為兩米。先計算出頂部縱梁所承受的荷載q:q=q頂+qG頂q頂:頂板所承受荷載,由本文以上計算可得:q頂=412.21kN/m;qG頂:頂板自身重量,qG頂=25×(7.5/2+3)×1×1/1=168.75kN/m。計算可得q=580.96kN/m,作出如下1.10所示計算簡圖。圖1.10頂縱梁計算簡圖1.2.2頂縱梁內(nèi)力計算(1)彎矩計算①力矩分配相關系數(shù):轉(zhuǎn)動剛度:分配系數(shù):傳遞系數(shù):②頂縱梁固端彎矩:MMMM③頂縱梁力矩分配表:表1.5頂縱梁力矩分配表節(jié)點BC桿件BABCCBCD分配系數(shù)0.4290.5710.5710.429傳遞系數(shù)00.50.50固端彎矩6903.44-4602.294602.39-6903.44放松B-987.19-1313.90-656.95放松C844.511689.021268.98放松B-362.29-482.22-241.11放松C68.84137.67103.44放松B-29.53-39.31-19.66放松C11.238.43桿端彎矩5524.43-5524.375522.59-5522.59近似值5524.4-5524.45522.6-5522.6④跨中彎矩計算及彎矩圖:AB桿:MAB中=-5524.4/2+580.96×9.75×9.75/8=4141.24kN·m;BC桿:MBC中=-(5524.4+5522.6)/2+580.96×9.75×9.75/8=1379.94kN·m;CD桿:MCD中=-5522.6/2+580.96×9.75×9.75/8=4142.14kN·m。圖1.11頂縱梁彎矩圖(2)剪力計算與剪力圖AB桿:a.∑MB=0:FQAB×9.75+5521.4=580.96×9.75×9.75/2;b.∑Fy=0:FQAB+FQBA=580.96×9.75。聯(lián)立a、b式可得:FQAB=2261.57kN(↑)、FQBA=-3398.79kN(↑)。同理計算BC、CD桿可得:FQBC=2832.36kN(↑),F(xiàn)QCB=-2832.00kN(↑),F(xiàn)QCD=3398.60kN(↑),F(xiàn)QDC=-2261.76kN(↑)。圖1.12頂縱梁剪力圖(3)頂縱梁設計內(nèi)力計算上側(cè)設計彎矩值:M上=5524.4-2832.36×0.5+580.96×0.5×0.5/2=4180.84kN·m;設計剪力值:FQ設計=3398.60-580.96×0.5=3108.12kN。1.3底部縱梁結(jié)構內(nèi)力計算過程1.3.1底縱梁計算簡圖同樣取車站的主體縱向長度三跨來考慮,并將它當作連續(xù)梁來考慮,如下圖1.13所示。首先計算底部縱梁荷載q:q=q基地反力-q底-qG頂q基地反力:結(jié)構所受基地反力,由本文以上計算可得:q基地反力=667.5kN/m;q底:底板所承受荷載,由本文以上計算可得:q頂=218.69kN/m;qG頂:頂板自身重量,qG頂=25×(7.5/2+3)×1×1/1=168.75kN/m。計算可得q=280.06kN/m,作出如下1.13所示計算簡圖。圖1.13底縱梁計算簡圖1.3.2底縱梁內(nèi)力計算(1)彎矩計算①力矩分配相關系數(shù):轉(zhuǎn)動剛度:分配系數(shù):傳遞系數(shù):②底縱梁固端彎矩MMMM③底縱梁力矩分配表表1.6底縱梁力矩分配表節(jié)點BC桿件BABCCBCD分配系數(shù)0.4290.5710.5710.429傳遞系數(shù)00.50.50固端彎矩3327.90-2218.602218.60-3327.90放松B-471.89-633.41-316.71續(xù)表1.6底縱梁力矩分配表放松C407.13814.25611.76放松B

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