[发明专利]悬挂式变壁厚椭圆形逆作竖井及其变壁厚整定方法

权利要求书

1.悬挂式变壁厚椭圆形逆作竖井，其特征在于，包括有复数节椭圆形井壁，为绑扎钢筋 浇筑混凝土构造，每节井壁的椭圆形截面的长轴内半径a相同、短轴内半径b相同， 在最上方的井壁为倒L型构造的井颈，竖立部分位于逆作竖井的最上方井壁，横向部 分则平行于地面，并固定安装于地基土之上，之后每一节井壁均通过构造钢筋连接到 其上方一节井壁的绑扎钢筋上，直至逆作竖井连通地下隧道；井壁的椭圆形截面在长 轴处壁厚t_b与短轴处壁厚t_a的比例为0.5≤(t_b/t_a)≤1.0，同时逆作竖井沿高度方 向的每节井壁壁厚为根据土侧压力整定获得的壁厚。

2.悬挂式变壁厚椭圆形逆作竖井变壁厚整定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)竖井结构侧壁的土侧压力为均布线荷载作用在结构上，土侧压力根据不同性质的土 体具体为：砂性土：粘性土：其中为土体的有效 内摩擦角；

(2)根据长轴处壁厚t_b与短轴处壁厚t_a的比例为0.5≤(t_b/t_a)≤1.0选取t_b和t_a的初始值， 然后根据每一节竖井的井壁的长、短轴计算半径建立平面框架，其中长、短轴的计 算半径a₀、b₀分别为：a₀＝a+(t_a/2)、b₀＝b+(t_b/2)；

(3)计算井壁框架的内力：

Ma=kapa02Mb=kbpa02]]>

其中：k_a、k_b为弯矩系数，其与长轴计算半径a₀、短轴计算半径b₀的比值关系见下表：

a₀/b₀1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 k_a0 0.0571 0.1329 0.2375 0.3902 0.6299 k_b0 -0.0602 -0.1484 -0.2829 -0.4987 -0.8701

表格中，弯矩为正表示向井内弯曲，弯矩为负表示向井外弯曲。

(4)计算受拉钢筋的配筋率ρ：式中A_s为按GB50010《混凝土结构设计规范》 计算得到的受拉钢筋面积之和：As=[α1fch(h0-h0-2Mα1fch)]/fy,]]>其中：

α₁为混凝土截面受压应力系数，f_c为混凝土轴向抗压强度设计值；h为单节竖井井 壁高度，h₀为混凝土截面有效高度，M为所计算截面的弯矩设计值，即步骤3中的 M_a或M_b，分别代入计算；f_y受拉钢筋的强度设计值；t为计算截面所在的厚度， 即为事先选取的t_a或t_b值。

(5)判断ρ是否在设定的范围内：0.2％≤ρ≤2.0％，如果是，则当前选取的t_a或t_b值为 确定的壁厚值，如果不是，则重新选取t_b和t_a，重复步骤(3)-(4)，直到受拉钢 筋的配筋率ρ在设定的范围内，此时所选取的t_b和t_a为当前节井壁的壁厚。