第章 拱形隧道衬砌结构ppt课件.ppt

文档介绍：第7章 拱形隧道衬砌结构
概述
半衬砌结构
曲墙拱结构
直墙拱结构
连拱结构
拱形隧道衬砌设计的一般技术要求
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概述
常见的拱形结构
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半衬砌结构
半衬砌结构的构造
半衬砌结构包括拱圈与拱座两部分。
矢跨比（f/l）
拱顶厚度d0
拱脚厚度dn
l0≤15m
l0>15m
1/6~1/4
（跨度越大，取值越小）
（1/25~1/35）l0
采用拱脚局部加大的等截面拱
采用
dn=（~）d0
的变截面拱
注：f、l为拱轴线拱高与跨度，l0为拱的净跨度；拱脚局部加大截面的拱圈内力计算可以不考虑拱脚加大的影响，但在求拱脚位移时应考虑加大后的拱脚尺寸。
（1）拱圈几何参数
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单线铁路隧道半衬砌结构（厚拱薄墙）标准构造
拱圈由三段圆弧组成
半衬砌结构的形式
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斜拱座
半衬砌结构的关键部位是拱座，其通常采用斜拱座和折线拱座。
~。
折线型拱座
半衬砌结构的形式
（2）拱座的形式
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计算简图
半衬砌结构的内力计算方法
该力学模型为弹性固定无铰拱三次超静定结构，可根据力法求解结构内力。
微元体
计算简图
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单位荷载作用下拱座位移计算
单位力矩作用时
当单位弯矩作用在拱脚地层上时，地层支承面便绕中心a点转动β1角，拱脚边缘处地层应力和最大沉陷为：
由局部变形理论：
其中：
可得：
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单位水平力作用时
单位荷载作用下拱座位移计算
当单位轴力作用在拱脚岩层上时，拱脚截面只产生沿轴向的沉陷，这时地层的正应力和拱脚沉陷为：
由局部变形理论：
可得：
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外荷载作用下拱座位移计算
在外荷载作用下，基本结构中拱脚a点处产生弯矩Map和轴向力Nap，则拱脚截面的转角和水平位移为：
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拱圈内力计算
对称结构承受正对称力问题的解
基本结构
拱顶b点的转角位移
拱顶b点的水平位移
单独作用下b点的转角(水平)位移
荷载单独作用下b点的转角(水平)位移
拱圈的矢高
拱脚截面的最终转角
拱脚截面的最终水平位移
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