材料力學(xué)課程設(shè)計

1、.一、靜定部分 梁的強度和剛度計算（一）目的：對梁進行強度和剛度計算，并對梁截面上各點進行應(yīng)力狀態(tài)分析。（二）力學(xué)簡圖，如下圖1.1圖1.1 （三）已知條件：=140Mpa，w=a/150，E=210GPaa(m)F(kN)q(kN/m) Me(kN/m) 8 35 11 14（四）1.1列出剪力和彎矩方程，并畫出剪力圖和彎矩圖。求A、B處的支座反力，其受力分析如下圖由靜力平衡方程MA=0, Me+q2aa-FRB2a+F3a=0MB=0, Me+FRA2a - q2aa +Fa=0解得FRA=141.375kN FRB=69.625kN 剪力和彎矩方程進行分段分析，選取坐標如上圖在CA(0m

2、x8m)段上： Fs（x）=0 M（x）=Me=14在AB(16mx24m)段上： Fs（x）=FRA-q(x-a)=157.625-11x M（x）=Me+FRA(x-a)-12q(x-a)2=-5.5x2+157.625x-895在BD(24xw 不符合剛度條件第三部分 工程案例分析一、摘要：基坑圍護施工在上海地區(qū)已經(jīng)開展多年，出于各種各樣的因素每年都會發(fā)生一些事故，小則產(chǎn)生一些經(jīng)濟損失，大則產(chǎn)生極惡劣的社會影響甚至人身傷害事故。本工程雖屬于小規(guī)模的基坑，但由于開挖深度深，土層地質(zhì)情況復(fù)雜，而施工單位又不重視，抱著一種僥幸心理，未進行認真的設(shè)計匆忙施工，最終產(chǎn)生事故造成重大的經(jīng)濟損失。二、

3、工程概況：坑圍護施工的內(nèi)容是工廠內(nèi)一小型的機械設(shè)備基礎(chǔ)?；用娣e僅6.06.0cm2,但基坑的開挖深度達到8.4m深，且整個設(shè)備基礎(chǔ)基坑在廠房內(nèi)施工。廠房建筑為已建單層鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，層高為10m,基礎(chǔ)為天然地基獨立基礎(chǔ)。基地邊緣距離最近的兩個排架柱邊為6m左右，排架基礎(chǔ)為5.25.2的矩形獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為室內(nèi)地坪以下1.5m，基坑邊緣距廠房排架柱基礎(chǔ)邊的距離僅3m左右，因此該基坑雖小，但在開挖過程中的位移影響將涉及到整個廠房的使用和安全。三、選擇該事故進行分析的原因：隨著經(jīng)濟的高度發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)備受人們關(guān)注，其安全性與人們的生活息息相關(guān)。局限于目前所學(xué)的知識，選擇對基坑圍護這類工程事

4、故進行分析。四、該工程事故產(chǎn)生的原因分析： （一）基坑事故情況 圍護施工結(jié)束后不到一周，施工單位就開始挖土施工。由于事故面積小，挖土施工進行的非常迅速。盡管在挖的過程中，早已發(fā)現(xiàn)從鋼板樁的縫隙內(nèi)不斷有地下水滲出，但基坑挖到底后，坑底出現(xiàn)大量管涌、流砂現(xiàn)象，墊層一經(jīng)鋪設(shè)即刻被沖掉，根本無法進行墊層和底板施工，更嚴重的是基坑邊的兩根廠房排架柱出現(xiàn)了嚴重的沉降，兩天不到沉降值就達到了35cm，此時設(shè)備基礎(chǔ)的施工已無法施工，而對主體結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的影響日趨嚴重，為避免事故的擴大化，只得立即將整個基坑迅速回填，至此整個基坑的圍護結(jié)構(gòu)最終報廢。 （二）事故原因分析 1、作為圍護結(jié)構(gòu)主體的鋼板柱的插入深度僅為

5、3m,遠小于1：1的開挖深度，由于施工高度的限制，基坑的開挖深度有8.4m深，鋼板柱長度不足，懸臂柱的插入深度遠遠不夠。 2、拉伸鋼板樁圍護的止水防線有兩道。一道是鋼板柱搭接止水口，另一道為柱后的壓密注漿。土性較差的地區(qū)采取兩道注漿。在本工程壓密注漿和止水鋼板柱的深度均只有10m左右，未達到隔斷透水層的目的，且壓密注漿在砂性很重的灰質(zhì)粉土層中進行施工，漿液早已四處流竄不知所蹤，而鋼板柱打設(shè)過程中，未實施屏風(fēng)式施工，止口搭接效果難以保證，基坑的隔水效果可想而知。引起坑邊廠房排架柱基礎(chǔ)嚴重沉降的最主要原因就是基坑涌水。 3、封底壓密注漿如果深度足夠，施工質(zhì)量是可以起到相當大的作用，但在本工程封底的

6、注漿厚度僅2m，不足以抵抗底上涌水的壓力，造成水壓力穿透坑底使墊層和底板施工無法進行。五、事后處理及改進方案：基坑回填后 ，業(yè)主請了主業(yè)人員進行咨詢，分析了事故的原因。協(xié)助施工單位重新制定了新的圍護施工方案，即在原有鋼板樁外圍重新施工。600750鉆孔灌注樁，柱長為16m,深度為14m，外圍重新設(shè)置兩道。施工開挖后效果較好，坑邊廠房基坑沉降未再有大的發(fā)展，提高了安全性。本次基坑事故的發(fā)生主要是由于業(yè)主和施工單位未引起足夠大的重視，對這種深小基坑純粹抱著一種僥幸心理。但事實無情，對于這樣的圍護結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)重大的人身傷害已屬僥幸。事前未對土層情況做分析，壓縮注漿止水本身就不該應(yīng)用于砂性施工。因此，止水帷幕未起作用是基坑管涌、流砂，造成坑邊廠房基礎(chǔ)沉降的主要原因。該工程雖小，但圍護的處理費用達到了理想情況的數(shù)倍以上，更為嚴重的是對已建廠房使用的影響。排架基礎(chǔ)對不均勻的沉降的影響較為敏感，尤其是廠房內(nèi)有吊車梁，吊車梁兩端的高度差將影響到吊車梁的行走，因此，事故對廠房結(jié)構(gòu)的影響是相當大的。事故的教訓(xùn)告訴我們，對于上海地區(qū)的深基坑工程無論工程大小都應(yīng)該從思想上重視起來。專業(yè)設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況和場地的土質(zhì)情況合理地確定圍護體系。施工單位應(yīng)該認真的進行施工組織設(shè)計，遇到情況立即反饋，以便及時調(diào)整。參