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1、6-14地下（地面）结构内力及配筋计算程序一、计算的数学力学模型和程序功能对普通的平面框架采用有限元法分析内力时，其中仅含杆单元（包括梁和柱）。对隧洞衬砌分析内力时，采用非线性常微方程组及其初参数数值解法。对于既有普通板墙又有衬砌的地下结构，例如水工结构的地下厂房、闸井、尾水管等建筑，四周嵌固在岩石上，中间为普通的板墙，这种结构也可简化用平面杆系结构的有限元法计算，但其中部分杆件应考虑基岩弹性抗力。对于这类问题，有的用节点加弹簧支座的方法。此处采用有限元法引入弹性地基梁单元的方法。弹性地基梁采用文克尔假定，其解用初参数法公式。按照杆系结构的有限元法原理，总体结构的平衡方程为：式中：K结构总体刚
2、度矩阵；U结构节点变位列向量；（P）p结构节点荷载和节间荷载产生的不平衡固端力列向量。求解方程（1）即得所有节点之变位。对于每一个杆件，其杆端内力为：式中：Pi , Pj代表杆端内力；Ui , Uj代表杆端变位；I, J代表点号；角码m表示杆号；下角码P表示固端内力；Km代表杆件单元刚度矩阵。结构中既有普通的杆单元，又有弹性地基梁单元。在局部坐标中普通杆单元之刚度矩阵此处从略，弹性地基梁单元之刚度矩阵，根据结构力学的推导为：-4%E1布2 SEI2/3（/）3EI祁3点1-22 好/2伊如E1部好1式中：弹性地基梁特征长度匕K 一地基弹性抗力系数；E一梁材料之弹性模量；I一梁的惯性矩；L一梁的
3、长度。令2cos = cosL30. 000103. 770-44.1811. 1870. 0000. 00099. 9990. 0000040. 000103. 770-39. 99329. 3850. 0000. 00099. 9990. 0000050. 000103. 77014.19454. 7780. 0000. 00014.5780. 0000060. 000103. 77018.38243. 8650. 0000. 00053.5100. 0000070. 000103. 77022. 56930. 1460. 0000. 00099. 9990. 0000080. 00010
4、3. 77026. 75713. 6220. 0000. 00099. 9990. 0000090. 000103. 77030. 944-5. 7080. 0000. 00099.9990. 00000100. 000103. 77035. 132-27. 8440. 0000. 00099.9990. 00000杆7基岩弹抗轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂K裂缝宽00. 00019. 5770. 4641. 7860. 0000. 00099. 9990. 0000010. 00021.4770. 4641.4330. 0000. 00099. 9990. 0000020. 00023.
5、 3770. 4641.0810. 0000. 00099. 9990. 0000030. 00025. 2770. 4640. 7280. 0000. 00099.9990. 0000040. 00027. 1770. 4640. 3760. 0000. 00099.9990. 0000050. 00029. 0770. 4640. 0230. 0000. 00099.9990. 0000060. 00030. 9770. 464-0. 3290. 0000. 00099.9990. 0000070. 00032. 8770. 464-0. 6820.0000. 00099.9990. 00
6、00080. 00034. 7770. 464-1.0340. 0000. 00099.9990. 0000090. 00036. 6770. 464-1.3870. 0000. 00099. 9990. 00000100. 00038. 5770. 464-1. 7390. 0000. 00099. 9990. 00000杆8基岩弹抗轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂K裂缝宽00. 00060. 6540. 7372. 1660. 0000. 00099.9990. 0000010. 00062. 3040. 7371.6790. 0000. 00099.9990. 0000020. 000
7、63. 9540. 7371. 1930. 0000. 00099.9990. 0000030. 00065. 6040. 7370. 7060. 0000. 00099.9990. 0000040. 00067. 2540. 7370. 2200.0000. 00099.9990. 0000050. 00068. 9040. 737-0. 2670. 0000. 00099. 9990. 0000060. 00070. 5540. 737-0. 7530. 0000. 00099. 9990. 0000070. 00072. 2040. 737-1. 2400. 0000. 00099. 9
8、990. 0000080. 00073. 8540. 737-1. 7260. 0000. 00099. 9990. 0000090. 00075. 5040. 737-2.2130. 0000. 00099.9990. 00000100. 00077. 1540. 737-2. 6990. 0000. 00099. 9990. 00000杆9基岩弹抗轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂K裂缝宽00. 000188.831-1.001-4.6120. 0000. 00099. 9990. 0000010. 000192.471-1.001-3. 5710. 0000. 00099. 9990.
9、0000020. 000196. 111-1.001-2. 5300. 0000. 00099. 9990. 0000030. 000199.751-1.001-1.4880. 0000. 00099.9990. 0000040. 000203. 391-1.001-0. 4470. 0000. 00099.9990. 0000050. 000207. 031-1.0010. 5950. 0000. 00099.9990. 0000060. 000210. 671-1.0011.6360.0000. 00099.9990. 0000070. 000214. 311-1.0012.6770. 0
10、000. 00099.9990. 0000080. 000217. 951-1.0013. 7190. 0000. 00099. 9990. 0000090. 000221.591-1.0014. 7600. 0000. 00099. 9990. 00000100. 000225. 231-1.0015. 8010. 0000. 00099. 9990. 00000杆10基岩弹抗轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂K裂缝宽00. 00010. 96711.46013. 3770. 0000. 87617.0331.6513310. 00014. 7679.6145. 3570. 0000. 00
11、099.9990. 0000020. 00018. 5677. 587-1. 1900. 0000. 00099.9990. 0000030. 00022. 3675. 379-6. 1290. 0000. 00099. 9990. 0000040. 00026. 1672. 990-9.3210.0000. 00099.9990. 0000050. 00029. 9670. 421-10. 6290. 0000. 00099. 9990. 0000060. 00033. 767-2. 330-9.9150. 0000. 00099. 9990. 0000070. 00037. 567-5.
12、261-7. 0420. 0000. 00099. 9990. 0000080. 00041.367-8. 373-1.8720. 0000. 00099. 9990. 0000090. 00045. 167-11.6665. 7310. 0000. 00099.9990. 00000100. 00048. 967-15. 14015. 9060. 0000. 00099. 9990. 00000杆11基岩弹抗轴向力剪力弯矩受压钢筋受拉钢筋抗裂K裂缝宽03. 10848. 30617. 05217. 7220. 0000. 00099. 9990. 0000012. 78944. 50612. 7246. 4340. 0000. 00099.9990. 0000022. 35740. 7068.872-1. 7400. 0000. 00099. 9990. 0000031.95236. 9065. 528-7. 181
