文档介绍：目录
一基本资料
二荷载确定
. 围岩竖向均布压力
. 围岩水平均布力
三衬砌几何要素
.衬砌几何尺寸
. 半拱轴线长度S及分段轴长△S
. 割分块接缝重心几何要素
四计算位移
. 单位位移
. 载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移
. 载位移——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移
. 墙低(弹性地基上的刚性梁)位移
五解力法方程
六计算主动荷载和被动荷载()分别产生的衬砌内力
七最大抗力值的求解
八计算衬砌总内力
十内力图
一基本资料
高速公路隧道,结构断面如图所示,围岩级别为V级,容重,围岩的弹性抗力系数,衬砌材料C混凝土,弹性模量,容重。
图 衬砌结构断面
二荷载确定
. 围岩竖向均布压力:
式中:s——围岩级别,此处s=;
——围岩容重,此处=kN/㎡;
——跨度影响系数,=+i(Bm-),毛洞跨度Bm=.m,Bm=~时,i=.,此处: =+.×(.-)=.
所以,有:
考虑到初期之处承担大部分围岩压力,而二次衬砌一般作为安全储备,故对围岩压力进行折减,对于本隧道按照%折减,即
. 围岩水平均布力:
e =.×q=.×.=.kPa
三衬砌几何要素
.衬砌几何尺寸
内轮廓半径 r=.m,r=.m;
内径r 、r所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角=°,=.°;
截面厚度d=.m。
此处墙底截面为自内轮廓半径r的圆心向内轮廓墙底做连线并延长至与外轮廓相交,其交点到内轮廓墙底间的连线。
外轮廓线半径:R=.+.=.m
R=.+.=.m
拱轴线半径:=.+.×.=.
=.+.×.=.
拱轴线各段圆弧中心角:
=° =.°
. 半拱轴线长度S及分段轴长△S
分段轴线长度:
半拱轴线长度为:S=S+S=.+.=.m
将半拱轴线等分为段,每段轴长为:
. 割分块接缝重心几何要素
()与竖直轴夹角
另一方面,
角度闭合差=。
各接缝中心点坐标可由图中直接量出。
四计算位移
图 衬砌结构计算图
. 单位位移
用辛普生法近似计算,按计算列表进行。单位位移的计算见表
单位位移计算如下:
计算精度校核为:
闭合差
. 载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移
()每一楔块上的作用力
竖向力:
式中:bi——衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度,由图量得:
单位位移计算表表
截面
a(°)
Sin a
Cos a
x(m)
y(m)
d(m)
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