第三章隧道二次衬砌结构计算.docx

文档介绍：第三章隧道二次衬砌结构计算

围岩级别:Ⅴ级
围岩容重:=
围岩弹性抗力系数:K=×10
衬砌材料为C25混凝土,弹性模量E=×10,容重=23.


按矿山法施工的隧道围岩荷载为:
q=×2
=×2[1+i(B-5)]
=×2××[1+×(-5)]
=()
考虑到初期支护承担大部分围岩压力,而对二次衬砌一般作为安全储备,故对围岩压力进行折减,对本隧道按30%折减,取为170 .
围岩水平均布压力
e==×170=68


所有尺寸见下图1:
半拱轴线长度s=(m)
将半拱轴线长度等分为8段,则s=s/8=(m)
s/ E=×10 ()
计算衬砌的几何要素,.
截面
(。)
sin
cos
△x
△y
d(m)
1/I ()
y/I ()
/I ()
/I ()



























注:—截面惯性矩,I=/12,b取单位长度。
。
单位位移值用新普生法近似计算,计算如下:
=≈=×10×=×10
==≈=×10×=×10
=≈=×10×=×10
计算精度校核为:
+2+=(+2×+) ×10=×10
==×10×=×10
闭合差=0
—主动荷载在基本结构中引起的位移
(1) 每一楔块上的作用力
竖向力:Q=
侧向力:E=eh
自重力:G=
算式中:b和h由图1中量得
d为接缝的衬砌截面厚度
:

Q
G
Q
G
E
(2) 外荷载在基本结构中产生的内力
内力按下算式计算
弯矩:=-
轴力:=sin
,:

E
(Q+G)
E
△x
△y
△x(Q+G)
△yE
















-


sin
cos
(Q+G)
E
sin(Q+G)
cosE
(3)主动荷载位移
:

1/I
y/I
/I
·y/I
·(1+y)/I
则:=≈
= -××
= -
=≈
= -××
= -
计算精度校核:
+= --=-
==-××=-
闭合差:=0
—单位弹性抗力图及相应的摩擦力引起的位移
(1)各接缝处的弹性抗力强度
抗力上零点假设在接缝3处,==;
最大抗力值假定在接缝6处,==;
最大抗力值以上各截面抗力强度按下式计算:
=
=
=
算出: =0, =, =, =;
最大抗力值以下各截面抗力强度按下式计算:
=
式中:—所考察截面外缘点到h点的垂直距离;
—墙脚外缘点到h点的垂直距离。
由图1中量得:=,=
==0.