1、 目录目录 一 基本资料 1 二 荷载确定 1 2.1 围岩竖向均布压力 1 2.2 围岩水平均布力 2 三 衬砌几何要素 2 3.1 衬砌几何尺寸 2 3.2 半拱轴线长度 S 及分段轴长S . 2 3.3 割分块接缝重心几何要素 2 四 计算位移 3 4.1 单位位移 3 4.2 载位移主动荷载在基本结构中引起的位移 4 4.3 载位移单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 9 4.4 墙低(弹性地基上的刚性梁)位移 . 12 五 解力法方程 . 13 六 计算主动荷载和被动荷载(1 h )分别产生的衬砌内力 13 七 最大抗力值的求解 . 15 八 计算衬砌总内力 . 16 九 衬砌截面强
2、度检算(检算几个控制截面) . 16 9.1 拱顶(截面 0) . 16 9.2 截面(7) . 18 9.3 墙低(截面 8)偏心检查 . 18 十十 内力图内力图 1818 1 一 基本资料 高速公路隧道,结构断面如图1所示,围岩级别为V 级,容重 3 18kN / m ,围岩 的弹性抗力系数 63 0.1510 kN /Km,衬砌材料C20混凝土,弹性模量 7 2.9510 kPa h E, 容重 3 23kN / m 。 图 1 衬砌结构断面 二二 荷载确定荷载确定 2.1 围岩竖向均布压力: 1 0.452 s q 式中:s围岩级别,此处s=5; 围岩容重,此处=18kN/; 跨度影
3、响系数,=1+i(Bm-5),毛洞跨度Bm=12.02m,Bm=515 时,i=0.1,此 处: =1+0.1 (12.02-5)=1.702 所以,有: 51 0.452181.702220.5792qkPa 2 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45%折减,即q45%0.45220.579299.2606qkPa 2.2 围岩水平均布力: e =0.4q=0.499.2606=39.7043kPa 三三 衬砌几何要素衬砌几何要素 3.1 衬砌几何尺寸 内轮廓半径 r1=5.56m; 内径r1 所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹
4、角 1 =100; 截面厚度d=0.45m。 外轮廓线半径:R1=5.56+0.45=6.01m 拱轴线半径: 1 r =5.56+0.450.45=5.7625 拱轴线各段圆弧中心角: 1 =100 3.2 半拱轴线长度 S 及分段轴长S 分段轴线长度: 1 11 100 5.762510.0575 180180 Srm 半拱轴线长度为:S=S1=10.0575m 将半拱轴线等分为 8 段,每段轴长为: 10.0575 1.2572 88 S Sm 3.3 割分块接缝重心几何要素 (1)与竖直轴夹角 i 3 11 1 211321 431541 651761 871 180 12.5 25 ,37.5 50 ,62.5 75 ,87.5 100 S r