Download miễn phí Đồ án Thiết kế Hầm đường sắt, khổ 1500, cao 6,5m, tường thẳng



Sau khi xác định khổ hầm tiến hành lên mặt cắt ngang
Khuôn hầm đi sát khổ hầm thì tiết kiệm được vật liệu cũng như khối lượng đất đá phải đào. Tuy nhiên, khuôn hầm cũng phải đi qua những điểm khống chế mà ta phải xác định. Các điểm này ta định ở các góc nhô cao trong khổ hầm và khoảng cách đó lấy theo hệ số kiên cố f. Với f =4 ở đầu bài e1 = e2 = 5 cm
Khoảng cách này nhằm loại trừ những biến dạng khi trong quá trình thi công cũng như những sai số trong thi công.
Vòm được thiết kế là vòm 2 tâm với R1<R2
Sơ đồ mặt cắt ngang (tường thẳng + vòm) trên cát kết có f =4 được thể hiện trên bản vẽ có tỷ lệ 1:50 với các kích thước cơ bản sau:
R1 = 2220(m)
R2 = 3144(m)
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_thiet_ke_ham_duong_sat_kho_1500_cao_65m.aAKQDjtUoT.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-50583/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Phần i: tính toán thiết kế
Chương 1:
các số liệu thiết kế
Số thứ tự: n =5
1.1.Loại hầm
Hầm đường sắt, khổ 1500, cao 6.5m, tường thẳng.
1.2.Sơ đồ mặt cắt dọc hầm
Sơ đồ 5 (trang bên)
L = 250 + 10.n=250 + 10*5= 300(m)
l2 = 142.5(m)
lA = 25 (m)
lb = 90-n = 85(m)
l1=L-(l2+lA+lB)=300-(142.5+25+85)=147.5(m)
1.3.Dạng địa chất
Dạng địa chất
Lớp phủ
Lớp địa chất 1
Lớp địa chất 2
lA
lB
Loại đất đá
f
(T/m3)
Loại đất đá
f
(T/m3)
25
85
Cát kết
4
2.5
Đá vôi chắc
7
2.6
Chương 2:
thiết kế trắc dọc hầm
2.1.Các thông số:
L = 300 m
lA =25 m
lB = 85 m
l1 =147.5 m
l2 = 556 m
2.2.Độ dốc dọc trong hầm
Độ dốc dọc trong hầm phải thoả mãn yêu cầu sau:
imax 40%o
imin = 3%o
Hầm được thiết kế với 2 hướng dốc nhằm đảm bảo cho việc thoát nước trong khi thi công được dễ dàng.
Trắc dọc hầm được chọn như bản vẽ có độ dốc 1.5% Chương 3:
thiết kế kết cấu vỏ hầm mặt cắt ngang hầm
Sau khi xác định khổ hầm tiến hành lên mặt cắt ngang
Khuôn hầm đi sát khổ hầm thì tiết kiệm được vật liệu cũng như khối lượng đất đá phải đào. Tuy nhiên, khuôn hầm cũng phải đi qua những điểm khống chế mà ta phải xác định. Các điểm này ta định ở các góc nhô cao trong khổ hầm và khoảng cách đó lấy theo hệ số kiên cố f. Với f =4 ở đầu bài e1 = e2 = 5 cm
Khoảng cách này nhằm loại trừ những biến dạng khi trong quá trình thi công cũng như những sai số trong thi công.
Vòm được thiết kế là vòm 2 tâm với R1<R2
Sơ đồ mặt cắt ngang (tường thẳng + vòm) trên cát kết có f =4 được thể hiện trên bản vẽ có tỷ lệ 1:50 với các kích thước cơ bản sau:
R1 = 2220(m)
R2 = 3144(m)
chương 4: tính kết cấu vỏ hầm
3.1.Các số liệu ban đầu
Vỏ hầm dùng bê tông mác 200
Các thông số của bê tông mác200:
E = 2.9x105 kg/cm2
Rn = 130kg/cm2
Rk = 10kg/cm2
BT = 2.5T/m2
Hệ số nền R = 1 x105 với f =4
Hệ số ma sát: = 0.3
3.2.Xác định tải trọng
3.2.1.áp lực thẳng đứng của địa tầng.
Chiều cao áp lực vòm:
Trong đó:f =4 = arctgf = 75,96o ; Bo=608.2(cm) ; H=878.5(cm) .
Trọng lượng đất đá
q1 = .h
= 2.3Tấn/m2
h = 128.8m
qtc = 2.3 128.8 = 2.96 T/m2 ; qtt = nqtc = 1.5 2.96=4.44 T/m2
Trọng lượng bản thân kết cấu vỏ hầm :
gbttc = (d0+dcv) bt/2 = (0.4+0.4) 2.5/2 = 1 T/m2
gbttt = n.gbttc = 1.2 1 = 1.2T/m2
Trong đó:
d0 = dcv = 0.4m chiều dày không đổi của vòm
BT = 2.5T/m3 trọng lượng riêng của vỏ bê tông
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên kết cấu vỏ hầm
q = qtc + gbt = 2.96 + 1= 3.96T/m2
Tải trọng tính toán không xét đến nước ngầm
Tính cho 1m dài của hầm
qtt = qtt + gbttt = 4.44+ 1.2 = 5.56 T/m
3.3.Sơ đồ tính của hầm được thể hiện như hình vẽ trong đó:
Hầm được chia làm 4 đốt và có các đặc trưng hình học sau:
s=s/n=4.72/4=1.18(m);
Tiết diện
x(m)
y(m)
(o)
D(m)
I
1/I
0
0.000
0.000
0.00
0.000
1.000
0.40
0.0053
188.68
1
1.134
0.282
28o
0.469
0.531
0.40
0.0053
188.68
2
2.042
1.026
50o
0.766
0.234
0.40
0.0053
188.68
3
2.634
2.039
70o
0.940
0.06
0.40
0.0053
188.68
4
2.841
3.195
90o
1
0
0.40
0.0053
188.68
Bảng1
3.4.Xác định nội lực trong kết cấu cơ bản
qi = qttli(T)
q
M0qi = qiaqi (Tm)
Nqi = qisini (T)
Mq
Trong đó:
qi: tải trọng tác dụng mặt ngoài vòm
ai: cánh tay đòn tính đến trục vòm
i: góc của tiết diện tính toán và trục thẳng
Kết quả tính được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2
TD
qi(T)
aqi(m)
M0qi(Tm)
Sinji
N0q(T)
1
6.3
0.567
-3.57
0.469472
2.956
2
11.35
1.021
-11.59
0.766044
8.69
3
14.65
1.318
-19.31
0.939693
13.68
4
15.79
1.320
-20.84
1
15.79
3.5.Xác định chuyển vị đơn vị và chuyển vị do tải trọng ngoài.
Chuyển vị do tải trọng đơn vị gây ra 11, 12, 22
Thực tế việc nhân biểu đồ trên là khó vì tiết diện vỏ hầm thay đổi, vì vậy ta phải tính gần đúng theo công thức tổng tích phân
Các giá trị tính được ghi trong bảng sau:
Bảng 3
Tiết diện
Mp0
1
53.210
188.679
15.005
310.098
-3.57
-673.585
-189.95
-863.34
2
193.585
188.679
198.618
774.466
-11.59
-2186.79
-2243.65
-4312.93
3
384.717
188.679
784.438
1742.549
-19.31
-3643.39
-7428.87
-11072.26
4
602.830
188.679
1926.042
3320.378
-20.84
-3932.08
-12563.0
-16495.076
Xác định chuyển vị dưới tác dụng của tải trọng ngoài
Kiểm tra độ chính xác khi tính toán
So sánh kết quả thấy :
SS = 11+221+22
SP = 1P+2P
3.7.Xác định chuyển vị đàn hồi ở đỉnh tường
Chân vòm được kê lên đỉnh tường nên chuyển vị của chân vòm cũng là chuyển vị của đỉnh tường
Tính tường như dầm kê trên nền đàn hồi
Đặc trưng độ cứng của tường S
trong đó:
E = 2.9x106 T/m2 Mô dung đàn hồi của bê tông mác 200
J = 1x0.43/12 = 0.0053(m4) Mô men quán tính của tiết diện
k = 0.658*105 ( hệ số kháng lực đàn hồi của địa tầng)
b = 1m
Chiều dài tính đổi của tường:
= l/S = 5.21/0.983 = 5.3 > 2.75
Sơ đồ tính của tường là dầm dài vô hạn
*l=1.017
2 = 1.034
3 = 1.052
2 = u1 = 3.14x10-5
Xác định P và uP
Mô men ở đỉnh tường M0đp
Lực đẩy ở đỉnh tường H0đp
M0đp = M04p =- 20.84 (T/m)
H0đp = 0(T)
Do đó:
P = M0đp 1 = -133.23 x10-5
uP = M0đpu1 = -20.84x3.14x10-5
= -65.47x10-5
3.8.Xác lập và tìm X1, X2
X1, X2 được xác định theo công thức sau:
3.8.1.Xác định các hệ số aij
a11 = 11+ 1 = 30.709x10-5+6.39x10-5=37.099x10-5
a12= 12 + fx1+ 2 = 50.224x10-5+3.195x6.39x10-5+3.14x10-5=73.78x10-5
a22 = 22+ u2+ f2 1+ 2f 2 = 118.98x10-5+3.09x10-5+3.1952x6.39x10-5+2x3.195x3.14x10-5
=207.36x10-5
a10 = 1p + p = -424.31x10-5-133.23 x10-5
= -557.54x10-5
a20 = 2p+f p+ up= -912.06x10-5- 3.195x133.23x10-5 -65.47x10-5
=-1403.2x10-5
Thay các giá trị của aij vào công thức nghiệm trên
X1 =5.37(Tm)
X2 = 4.86(T)
3.9.Xác định nội lực trong tiết diện vòm
X1 = 5.37
X2 = 4.86
Công thức tính toán:
M=Mpo+X2*y+X1
N=Nop+X2*Cos
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:
Tiết diện
Mpo
X1
yX2
M
M/J
yM/J
Nop
X2cos
N
e
1
-3.57
5.37
1.37
3.17
598.113
168.668
2.956
4.291
7.247
0.44
2
-11.59
5.37
4.986
-2.234
-421.509
-433.733
8.69
3.124
11.814
0.19
3
-19.31
5.37
9.909
-4.031
-760.566
-1550.794
13.68
1.662
15.342
0.26
4
-20.84
5.37
15.528
0.058
10.944
34.966
15.79
0
15.79
0.003
Kiểm tra kết quả tính
Công thức kiểm tra theo công thức của Sim sơn:
S/EJM=-0 (1)
S/EJMy=-(f0+u0) (2)
xác định 0 = X1 1 + f 1X2 + 2X2 + p
Trong đó :
X1 = 5.37Tm S/EJM=-0
X2 =4.86 T
f = 3.195
1 = 6.39x10-5
2 = 3.14x10-5
p = -133.23x10-5
Thay vào công thức trên ta có
0 = 21.869x10-5
u0 =- 50.42x10-5
f = 3.195
0 = 21.869x10-5
f 0 + u0 =19.45x10-5
3.10.Xác định nội lực tường bên và kháng lực đàn hồi của địa tầng
Chiều dài tường bên là 5.21m
Chia tường thành 4 đoạn có chiều dài là: 5.21/4 =1.3025m
3.10.1.Nội lực tại đỉnh tường
Mđ = M0dp+X1+fX2 =-20.84+5.37+3.195x4.86=37.085 Tm
Nđ = X2cos = 17.115 – 0 = 17.115 T
Hđ = - H0dp + X2 = -RH + X2 = - 2.827x5.906 + 25.717 = 9.021 T
3.10.2.Xác định nội lực trong các tiết diện
Mx = Mđt3+Hd2/
Hx = -2Mđt2+(Hđt/)x4
X1 =-5.6705
X2 = -3.391
N = wd+Nd
Trong đó:
Mdt, Hdt, Wdt là mô men, lực đẩy, và lực thẳng đứng ở đỉnh tường
1, 2, 3, 4 các hàm số hypebolit
Nd = 2.4x(0.4x3.47x1)/4 =0.8328 T/m
Bảng tính toán nội lực các mặt cắt phân vòm được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 8 Nội lực tại các mặt cắt chân tường.
Tiết diện
x
x
1
2
3
4
M
N
6
0
0
1.000
7
1.076
1.215
0.103
0.278
0.381
-0.175
1.267
-30.961
8
2.152
2.430
-0.067
0.057
-0.009
-0.124
0.565
-7.103
9
3.229
3.645
-0.023
-0.013
-0.035
-0.010
0.022
1.257
10
4.305
4.860
0.001
-0.008
-0.007
0.009
0.010
0.885
3.11.Duyệt tiết diện
3.11.1.Tại tiết diên đỉnh vòm
M = 7.281Tm
N = 12.632T
0....

---