文档介绍：第一章绪论
内容摘要:
隧道的定义、分类、作用;公路隧道的主要特点及结构形式;初始地应力场;隧道结构荷载形式;隧道结构计算地理论与方法。
重点与难点:
衬砌结构类型;重力应力场和构造应力场;荷载分类;荷载结构法、地层结构法。
学时:2
隧道定义:构筑在离地面一定深度的岩层
或土层中用做通道的建筑物。
隧道分类:岩石隧道、土质隧道;
山岭隧道、水底隧道、城市道
路隧道;
交通隧道、市政工程隧道。
交通隧道作用:改善路线技术指标,缩短里
程和行车时间,提高运营效
益。
§1-1 公路隧道主要特点及结构形式
:断面型状复杂,荷
载形式单一,附属设施多。
:马蹄形、圆形、拱
形。
:整体式衬砌(包括半砌、
厚拱薄墙衬砌、直墙拱形衬砌、曲墙拱形
衬砌),装配式衬砌,锚喷支护衬砌,复
合式衬砌。
§1-2 初始应力场
重力应力场
构造应力场
确定初始应力场的方法解析反演法、原位测试法
§1-3 隧道结构荷载形式
荷载分类:主要荷载、附加荷载、特殊荷载。
围岩压力
形变压力和松散压力统称为围岩压力。
确定围岩压力的方法:现场量测、理论估算、工程类比。
常用的围岩分类法:岩石坚固系数分类法、太沙基理论、铁路围岩分类法、人工岩石洞室围岩分类法、水工隧道围岩分类法等。
土压力
明挖法:可用静止土压力公式、朗金土压力公式、库仑土压力公式计算。
盾构法:σz、σH 、pk
§1-4 隧道结构计算的理论和方法
隧道结构计算的任务
采用数学、力学的方法,计算分析在隧道修筑的整个过程中(包括竣工运营)隧道围岩及衬砌的强度、刚度及稳定性,为隧道设计及施工提供具体的设计参数。
隧道结构计算的理论与方法
包括刚体力学法、结构力学法(即荷载结构法)、连续介质力学法(即地层结构法)。
影响隧道结构计算的主要因素
力学参数无法确定,荷载量级大,围岩自承能力受多种因素影响,本构关系和屈服准则的不完善性。
第二章隧道结构计算的结构力学法
内容摘要:
拱形半衬砌的结构计算、拱形曲墙隧道的假定抗力法、拱形直墙隧道的局部变形法、隧道衬砌结构计算的矩阵力法、隧道衬砌结构计算的矩阵位移法、圆形隧道衬砌的自由变形法、圆形隧道衬砌结构的假定抗力法、矩形框架结构计算。
重点与难点:
各种衬砌类型、各种方法的原理、假定条件、具体计算方法和解题步骤。
学时:12
§2-1 拱形半衬砌隧道的结构计算
计算模型:拱脚弹性固定无铰拱
衬砌内力计算:对称问题和非对称问题
拱脚及拱圈的柔度系数计算
衬砌强度校核
§2-2 拱形曲墙隧道的假定抗力法
计算模型:墙脚弹性固定而两侧受周围约束的无铰拱,考虑弹性抗力为镰刀形分布。
衬砌内力计算
最大抗力点的位移协调条件
主动荷载作用下衬砌的内力
假定最大抗力为1时的衬砌内力
最大抗力的求解衬砌的内力
计算结果校核
§2-3 拱形直墙隧道的局部变形法
计算模型:将拱圈和直墙分开考虑,拱圈是一个拱脚弹性固定的无铰拱,边墙视为弹性地基梁。拱圈衬砌内力的计算
求最大抗力σh
边墙顶端处位移的计算
边墙内力和位移的计算
计算结果的校核