材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、一、靜定部分 梁的強(qiáng)度和剛度計(jì)算（一）目的：對(duì)梁進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，并對(duì)梁截面上各點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力狀態(tài)分析。（二）力學(xué)簡(jiǎn)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(jìn)行分段分析，選取坐標(biāo)如上圖在CA(0mx

2、8m)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(hù)施工在上海地區(qū)已經(jīng)開(kāi)展多年，出于各種各樣的因素每年都會(huì)發(fā)生一些事故，小則產(chǎn)生一些經(jīng)濟(jì)損失，大則產(chǎn)生極惡劣的社會(huì)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(kāi)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(jìn)行認(rèn)真的設(shè)計(jì)匆忙施工，最終產(chǎn)生事故造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。二、工

3、程概況：坑圍護(hù)施工的內(nèi)容是工廠內(nèi)一小型的機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)?；用娣e僅6.06.0cm2,但基坑的開(kāi)挖深度達(dá)到8.4m深，且整個(gè)設(shè)備基礎(chǔ)基坑在廠房?jī)?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(dú)立基礎(chǔ)。基地邊緣距離最近的兩個(gè)排架柱邊為6m左右，排架基礎(chǔ)為5.25.2的矩形獨(dú)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(kāi)挖過(guò)程中的位移影響將涉及到整個(gè)廠房的使用和安全。三、選擇該事故進(jìn)行分析的原因：隨著經(jīng)濟(jì)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(shí)，選擇對(duì)基坑圍護(hù)這類工程事故

4、進(jìn)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(hù)施工結(jié)束后不到一周，施工單位就開(kāi)始挖土施工。由于事故面積小，挖土施工進(jìn)行的非常迅速。盡管在挖的過(guò)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(wú)法進(jìn)行墊層和底板施工，更嚴(yán)重的是基坑邊的兩根廠房排架柱出現(xiàn)了嚴(yán)重的沉降，兩天不到沉降值就達(dá)到了35cm，此時(shí)設(shè)備基礎(chǔ)的施工已無(wú)法施工，而對(duì)主體結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的影響日趨嚴(yán)重，為避免事故的擴(kuò)大化，只得立即將整個(gè)基坑迅速回填，至此整個(gè)基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最終報(bào)廢。 （二）事故原因分析 1、作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的鋼板柱的插入深度僅為3

5、m,遠(yuǎn)小于1：1的開(kāi)挖深度，由于施工高度的限制，基坑的開(kāi)挖深度有8.4m深，鋼板柱長(zhǎng)度不足，懸臂柱的插入深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 2、拉伸鋼板樁圍護(hù)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(dá)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(jìn)行施工，漿液早已四處流竄不知所蹤，而鋼板柱打設(shè)過(guò)程中，未實(shí)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(yán)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(dāng)大的作用，但在本工程封底的注

6、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(wú)法進(jìn)行。五、事后處理及改進(jìn)方案：基坑回填后 ，業(yè)主請(qǐng)了主業(yè)人員進(jìn)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(hù)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(zhǎng)為16m,深度為14m，外圍重新設(shè)置兩道。施工開(kāi)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(duì)這種深小基坑純粹抱著一種僥幸心理。但事實(shí)無(wú)情，對(duì)于這樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)重大的人身傷害已屬僥幸。事前未對(duì)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(hù)的處理費(fèi)用達(dá)到了理想情況的數(shù)倍以上，更為嚴(yán)重的是對(duì)已建廠房使用的影響。排架基礎(chǔ)對(duì)不均勻的沉降的影響較為敏感，尤其是廠房?jī)?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(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響是相當(dāng)大的。事故的教訓(xùn)告訴我們，對(duì)于上海地區(qū)的深基坑工程無(wú)論工程大小都應(yīng)該從思想上重視起來(lái)。專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況和場(chǎng)地的土質(zhì)情況合理地確定圍護(hù)體系。施工單位應(yīng)該認(rèn)真的進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，遇到情況立即反饋，以便及時(shí)調(diào)整