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摘 要

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泸水县新建道路地下单舱管廊结构设计

摘 要

综合管廊是近年来我国交通土建行业的建设热点工程类型之一，是建设在地下用于各种管线收纳、集中的综合走廊结构。本文介绍了管廊类型、选址、管线入廊等基本知识；对管廊方案设计要点进行简单的讲解；分析了管廊结构计算中的主要模型(分离构件、闭合框架)、荷载组合、参数选择及其理论依据、辅助计算程序（SAP、Midas等）；通过具体单舱综合管廊的设计案例对上述内容提供实例支持；最后对管廊技术现状以及设计当中所遇到的问题进行思考，对管廊设计如BIM运用、运营模式创新等研究方向进行进一步讨论，并表达了美好展望。

本课题设计对象为云南省泸水新建八号路的单舱管廊，结合理论依据，利用Midas等软件进行总体方案设计以及结构计算等一系列设计流程。计算书、施工图等硬件也在文中有所展示。

关键词：综合管廊，总体设计，结构计算，Midas

Structural Design of Single-cabin Utility Tunnel under a Road in Planning in Lushui County

Abstract

The utility tunnel, which is constructed as an underground corridor for pipelines collecting, is one of the hottest construction projects in the field of traffic and civil engineering in China recently. This thesis introduces the phases of utility tunnel designing firstly. The typical calculation modes, loading combinations, parameters and supporting theories are analyzed in the main chapter, followed by a case of a practical project. The relating current technologies, difficulties discovered during the case and tasks worth studying are discussed in the end of the main body, as well as my greatest prospect.

This project’s main tasks are the overall planning, structural calculating and sorts of process needed in designing for the corridor under the 8th road in Lushui County, Yunnan Province. With the thesis’s context and Midas, the project’s designing is supported. Part of files to be submitted (calculation manual and CAD drawings) are displayed in the text.

KEY WORDS: utility tunnel, overall planning, structural calculation, Midas

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外相关工作 2

1.2.1国外概况 2

1.2.2国内概况 2

1.3研究目的和主要研究内容 3

1.3.1研究目的 3

1.3.2主要研究内容 3

第二章 设计工作任务 4

2.1综合管廊方案设计简介 4

2.1.1管廊设计原则 4

2.1.2主体设计 4

2.1.3节点设计 5

2.1.4施工方案 6

2.1.5模式及效益 7

2.2工程概况 8

2.2.1工程背景及设计内容 8

2.2.2设计依据 8

2.2.3设计要求 9

第三章 结构设计与计算 10

3.1计算模型选择 10

3.1.1分解构件模型 10

3.1.2闭合框架模型 10

3.2结构荷载与组合分析 11

3.2.1荷载计算 11

3.2.2荷载组合方式及系数的确定 12

3.2.3结构抗震设计 12

3.2.4结构验算 13

3.3计算参数分析 13

3.3.1工程材料参数 13

3.3.2工程地质及水文参数 14

3.4有限元程序辅助计算 15

第四章 课题设计工作与成果 16

4.1设计流程及思路 16

4.1.1方案确定 16

4.1.2计算模型及方式确定 17

4.2算例展示与施工图绘制 18

4.2.1算例展示 18

4.2.2施工图绘制 22

4.3施工方案比选与运营模式 22

4.3.1施工方案比选 22

4.3.2管理方式 24

第五章 结语 25

5.1所取得成果 25

5.2工作难点思考 25

5.3发展与展望 26

5.3.1待发展专题 26

5.3.2展望 26

附录A 27

参考文献 42

致 谢 44

绪论

引言

城市综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施^[1]。是我国交通土建行业近年来的设计以及建设热点工程项目之一。

从层次上而言，综合管廊主要分为干线、支线以及缆线管廊（也称电缆沟）。干线综合管廊（trunk utility tunnel）主要连接大型设施（自来水厂或发电厂等）为支线管廊提供配送服务；支线综合管廊（brunch utility tunnel）则具有连接干线管廊和终端用户的作用；缆线管廊（cable trench）直接服务用户，仅容纳电力、通信、宽带等线路。

我国综合管廊主要容纳电力缆线、通信缆线、给水、排水管道、燃气管线、以及供暖管线。应根据城市发展状况和项目所处环境的自然条件，尽可能的将市政管线收入管廊，达到综合管廊建设的目的。

压力管线如给水管道等，在一般情况下纳入管廊。电力缆线由于其体积较小，灵活性大，在解决通风降温、防火防电等主要问题后可以入廊。通信缆线布设时应考虑其与电力缆线的相互作用。对于雨水、污水等重力流管线，除非道路坡度能够满足要求，一般不考虑为容纳这些管线设置专门的坡度进而耗费巨大的经济成本；且污水管和垃圾管线容易产生有害气体，具有更高的通排风要求。由表格可知管线之间的相互影响，由于存在安全隐患，燃气管入廊必须放置在单独的舱室内，如果因增加舱室而增加过多成本，或是其入廊后的获得效益与成本不相匹配，可以不考虑燃气管线的入廊。

表1 管廊收纳管线的相互影响作用^[2]

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