【精品】理正岩土隧道衬砌说明
- 格式:doc
- 大小:206.50 KB
- 文档页数:27
理正岩土隧道衬砌说明理正岩土隧道衬砌说明第一章功能概述理正岩土隧道衬砌计算软件采用衬砌的边值问题及数值解法:将衬砌结构的计算化为非线性常微分方程组的边值问题,采用初参数数值解法,并结合水工隧洞的洞型和荷载特点,以计算水工隧洞衬砌在各主动荷载及其组合作用下的内力、位移及抗力分布。
无须假定衬砌上的抗力分布,程序经迭代计算自动得出。
一、衬砌断面类型:⑴圆形⑵拱形⑶圆拱直墙形⑷圆拱直墙形⑸圆拱直墙形⑹马蹄形⑺马蹄形⑻马蹄形⑼高壁拱⑽渐变段⑾矩形⑿圆拱直墙形⒀直墙三心圆拱形⒁三心圆拱形二、支座类型⑴固定⑵简支⑶弹性三、荷载情况⑴围岩压力⑵自重⑶灌浆压力⑷外水压力⑸内水压力四、输出的结果计算书及图形结果:⑴轴力图⑵剪力图⑶弯矩图⑷变形图⑸切向位移图⑹法向位移图⑺转角位移图⑻抗力分布图等第二章快速操作指南操作流程水工隧洞衬砌分析软件的操作流程如图,每一步骤都有相对应的菜单操作。
图操作流程快速操作指南选择工作路径设置工作路径,既可以调入已有的工作目录,也可在输入框中键入新的工作目录,后面操作中生成的所有文件均保存在设置的工作目录下。
图指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
增加计算项目点击【工程操作】菜单中的【增加项目】菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。
图工程操作界面编辑原始数据图数据交互对话框注意: 1. 集中的参数交互界面,即把几乎所有的参数置于一个界面上,操作简单,大大提高了人机交互的效率,这是理正岩土系列软件的一个共性特征。
2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息,方便用户理解参数的意义。
当前项目计算在数据交互对话框中设置好各项参数,点击【计算】按钮来进行当前题目的计算;或者单击[辅助功能]菜单的“计算”。
计算结果查询图计算结果查询界面计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==理正说明书篇一:理正插图框使用说明理正插图框使用说明发布部门:信息管理部发布时间:201X-1-11根据深圳建筑研究总院的插图框需求,理正提供了两种插图框的方式:(1)“插图框”:所有图签信息都是设计人员自己填写,项目组没有统一填写的时候。
即:不是以外部参照的方式引用一部分信息已经填写的图框。
(2)“插参照图框”:项目组已经把一部分公用的项目信息策划好,并形成了图框文件,设计人员以外部参照的方式引用它。
1 插图框1.1 插图框安装后,启动AUTOCAD,即可看到【理正打印】菜单已经嵌入其中。
由下图可示。
图1 理正打印下拉菜单点击插图框后,弹出理正插图框窗口。
如图所示:图2 插图框窗口在界面上选择您要插入的图框类别、图框文件、图框方向、图纸比例等,然后单击【确定】。
如图1.1-3所示:图3 输入图签信息窗口图签信息输入完成后,点击确定,带有图签信息的图框被插入到当前图中。
注意:(1) 本工具具有图签信息记忆功能,可以记录上一次插入的图签信息,便于下次插图框时使用。
常见问题:(1)“理正插图框”界面上的“图框类别”显示不全。
解决方法:第一种方案:在管理系统上把标准图框文件下载下来,然后覆盖到“理正打印”的安装目录下的“LzDwgPrt3\std\标准图框”下面。
第二种方案:删除“理正打印”的安装目录中文件夹“LzDwgPrt3”下的“LzPrtSet.lst”文件,然后退出理正打印,重新登录。
(2)插入图框以后,一些字显示成问号。
解决方法:执行理正菜单中的“问号处理”命令,然后“regen”重生成一下。
1.2 批量编辑点击【理正打印】下的【编辑图签】菜单后,根据命令行提示选择待编辑的图框。
图4 根据提示选择图框选择完毕,点击鼠标右键,弹出批量编辑图签主界面。
理正岩土隧道衬砌说明第一章功能概述理正岩土隧道衬砌计算软件采用衬砌的边值问题及数值解法:将衬砌结构的计算化为非线性常微分方程组的边值问题,采用初参数数值解法,并结合水工隧洞的洞型和荷载特点,以计算水工隧洞衬砌在各主动荷载及其组合作用下的内力、位移及抗力分布。
无须假定衬砌上的抗力分布,程序经迭代计算自动得出。
一、衬砌断面类型:⑴圆形⑵拱形⑶圆拱直墙形⑷圆拱直墙形⑸圆拱直墙形⑹马蹄形⑺马蹄形⑻马蹄形⑼高壁拱⑽渐变段⑾矩形⑿圆拱直墙形⒀直墙三心圆拱形⒁三心圆拱形二、支座类型⑴固定⑵简支⑶弹性三、荷载情况⑴围岩压力⑵自重⑶灌浆压力⑷外水压力⑸内水压力四、输出的结果计算书及图形结果:⑴轴力图⑵剪力图⑶弯矩图⑷变形图⑸切向位移图⑹法向位移图⑺转角位移图⑻抗力分布图等第二章快速操作指南操作流程水工隧洞衬砌分析软件的操作流程如图,每一步骤都有相对应的菜单操作。
图操作流程快速操作指南选择工作路径设置工作路径,既可以调入已有的工作目录,也可在输入框中键入新的工作目录,后面操作中生成的所有文件均保存在设置的工作目录下。
图指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
增加计算项目点击【工程操作】菜单中的【增加项目】菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。
图工程操作界面编辑原始数据图数据交互对话框注意: 1. 集中的参数交互界面,即把几乎所有的参数置于一个界面上,操作简单,大大提高了人机交互的效率,这是理正岩土系列软件的一个共性特征。
2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息,方便用户理解参数的意义。
当前项目计算在数据交互对话框中设置好各项参数,点击【计算】按钮来进行当前题目的计算;或者单击[辅助功能]菜单的“计算”。
计算结果查询图计算结果查询界面计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。
第三章操作说明关于计算例题的编辑增加例题与删除当前例题1.通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例题。
目录一、理正岩土5.0 常见问题解答(挡墙篇) (1)二、理正岩土5.0 常见问题解答(边坡篇) (7)三、理正岩土5.0 常见问题解答(软基篇) (7)四、理正岩土5.0 常见问题解答(抗滑桩篇) (8)五、理正岩土5.0 常见问题解答(渗流篇) (11)六、理正岩土5.0 常见问题解答(基坑支护篇) (11)一、理正岩土5.0 常见问题解答(挡墙篇)1.“圬工之间摩擦系数”意义,如何取值?答:用于挡墙截面验算,反应圬工间的摩阻力大小。
取值与圬工种类有关,一般采用0.4(主要组合)~0.5(附加组合),该值取自《公路设计手册》第603页。
2.“地基土的粘聚力”意义,如何取值?答:整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力,由地勘报告得到。
3.“墙背与墙后填土摩擦角”意义,如何取值?答:用于土压力计算。
影响土压力大小及作用方向。
取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定,无试验资料时,参见相关资料《公路路基手册》591页,具体内容如下:墙背光滑、排水不良时:δ=0;混凝土墙身时:δ=(0~1/2)φ一般情况、排水良好的石砌墙身:δ=(1/2~2/3)φ台阶形的石砌墙背、排水良好时:δ=2/3φ第二破裂面或假象墙背时:δ=φ4.“墙底摩擦系数”意义,如何取值?答:用于滑移稳定验算。
无试验资料时,参见相关资料《公路路基手册》,592页表3-3-2基底类别摩擦系数基底类别摩擦系数粘性土软塑状态(0.5≤I L<1)0.25 砾(卵)石类土0.40~0.50 硬塑状态(0≤I L<0.5)0.25~0.30 软质岩石0.40~0.60 半坚硬状态(I L<0)0.30~0.40 表面粗糙的硬质岩石0.60~0.70 砂0.405.“地基浮力系数”如何取值?答:该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格,其他行业可直接取1.0,具体《公路路基手册》定义表格如下:地基类别浮力系数地基类别浮力系数密实潮湿的粘土或亚粘土0.7~0.8 均质而透水性小的岩石0.35含水饱和的的亚粘土或亚粘土0.85~0.9 裂缝不严重的岩石0.35~0.50 细砂、中砂及砾砂0.9~0.95 裂缝严重的岩石0.75~0.956.“地基土的内摩擦角”意义,如何取值?答:用于防滑凸榫前的被动土压力计算,影响滑移稳定验算;从勘察报告中取得。
某工程A隧洞5类围岩衬砌及配筋计算书某工程A隧洞5类(桩号干0+156.00~干1+111.00)衬砌内力和配筋计算书 2014年5月16日目录1 基本资料 (3)1.1 等别 (3)1.2 断面尺寸 (3)1.3 荷载 (3)1.4 计算工况和荷载组合 (3)2 计算方法 (4)2.1 参数取值 (4)2.2 计算简图 (6)3 理正计算结果 (6)4 衬砌配筋计算 (9)4.1 计算情况 (9)4.2 偏心受压计算 (10)4.2.1 取值 (10)4.2.2 配筋计算 (11)4.3 受弯计算 (13)4.4 计算结果 (13)5 抗裂验算 (14)5.1 计算公式 (14)5.2 计算情况 (15)5.3 偏心受压计算 (15)5.4 受弯计算 (15)6 斜截面抗剪验算 (16)6.1 计算公式 (16)6.2 计算情况 (16)6.3 偏心受压计算 (17)6.4 受弯计算 (17)7 配筋结果 (17)1 基本资料1.1 等别根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》的规定,该工程属Ⅲ等(中型)工程。
渠系建筑物按5级设计。
渠系建筑物设计洪水重现期为10年(P=10 %)1.2 断面尺寸净断面尺寸2.0m ×2.4m (宽×高),底板、侧墙及顶拱衬砌厚度均为0.3m 。
1.3 荷载按5级建筑物设计,安全级别为Ⅲ级。
结构重要性系数9.00=γ,设计状况系数0.1=持久ψ、95.0=短暂ψ、85.0=偶然ψ,永久荷载分项系数05.1=G γ(0.95),可变荷载分项系数20.1=Q γ,偶然作用分项系数0.1=A γ,结构系数2.1=d γ。
按承载能力极限状态计算时荷载分项系数:衬砌自重作用分项系数1.05(有利)、0.95(不利)围岩压力作用分项系数1.0 外水压力作用分项系数1.0 灌浆压力作用分项系数1.31.4 计算工况和荷载组合检修期:围岩压力+衬砌自重+外水压力施工期:围岩压力+衬砌自重+外水压力+灌浆压力注:以检修期作为控制工况,施工期灌浆时采取必要的支护措施。
隧道衬砌的名词解释隧道衬砌是指隧道内部的墙面,用来保护隧道结构和车辆行驶的一种工程材料。
隧道衬砌的主要作用是增加隧道的强度和稳定性,同时也能够减少湿气和污染物的侵入。
一、隧道衬砌的类型隧道衬砌一般分为硬质衬砌和软质衬砌两种类型。
硬质衬砌通常采用混凝土或砂浆材料,具有较高的强度和稳定性。
在施工过程中,先在隧道周围安装钢模板,然后将混凝土或砂浆浇筑进去。
经过一段时间的养护,混凝土或砂浆会形成坚固的衬砌。
硬质衬砌具有耐火、耐化学侵蚀和抗冲刷等优点,适用于地质条件较好的隧道。
软质衬砌多用在矿山隧道和较差地质条件下的隧道中。
它由橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等材料制成。
软质衬砌具有较好的柔韧性和抗挠度,能够适应地质变形和挤压。
同时,软质衬砌还能减少噪音和震动,提高行车的舒适度。
二、隧道衬砌的安装方法隧道衬砌的安装方法因衬砌类型的不同而有所不同。
对于硬质衬砌,安装方式通常为先安装钢模板,再进行混凝土或砂浆的浇筑。
在浇筑前需要进行脱模处理和养护,保证其强度和表面的平整度。
此外,为了保证衬砌的质量,施工过程中还需要进行植筋、搅拌和振动等工序。
软质衬砌的安装方式较为简单。
通常将软质材料直接粘贴在隧道墙面上,采用胶粘剂或者其他固定剂进行固定。
软质衬砌的安装过程相对较短,成本较低。
三、隧道衬砌的维护与修复隧道衬砌在使用过程中可能会出现磨损、开裂和冲刷等问题,需要进行维护和修复。
对于硬质衬砌,常见的维护方法为喷涂防水涂料或刷涂防腐涂料,以防止湿气和污染物的渗透。
对于明显的破损、开裂和冲刷,需要采用二次加固的方法,如浇注高强度混凝土或喷涂纤维增强材料。
软质衬砌的维护相对较简单。
只需要定期检查衬砌的粘贴情况,及时修复掉落或开裂的部分即可。
同时,也需要定期检查胶粘剂或固定剂的粘附情况,保证其粘结的可靠性。
四、隧道衬砌的发展趋势随着科技的进步和工程技术的发展,隧道衬砌也在不断创新和改进。
未来隧道衬砌的发展方向之一是绿色环保。
隧道衬砌材料的选择将更加注重环境友好性和可持续性,减少对自然环境的影响。
理正岩土隧道衬砌说明背景介绍在现代城市化进程中,交通运输建设是不可或缺的一部分。
为了解决城市交通拥堵和路网不畅的问题,越来越多的城市开始修建地铁和隧道。
而隧道建设中,衬砌的选用是十分重要的一环。
本文将从理正岩土隧道衬砌的选用、安装以及维护等方面进行详细说明。
理正岩土隧道衬砌的选用理正岩土在地质学上是一种灰岩、黄土、泥质砂岩的混合物,具有较高的强度和良好的抗渗性。
因此,选用理正岩土作为隧道衬砌材料具有较好的优势。
然而,选用材料的质量不同将会对隧道建设和运行产生不同程度的影响。
在实际应用中,需要对理正岩土进行细致的勘察,才能够进行适当的材料选择和应用。
理正岩土隧道衬砌的安装首先,进行衬砌安装前,需要将构造物的立面大小进行计算,然后根据需要的规格和尺寸进行定制。
在生产过程中,操作技术和质量管理是至关重要的。
在日常施工中,应确保衬砌的尺寸精度,然后用填土封闭间隙,并确保填土的质量和压实度。
在进行地面开挖时,需要在衬砌前方进行一定距离的边坡处理,以保证衬砌的稳定性和健康运行。
在安装过程中,需要对衬砌进行质量检查和实时监控,并及时采取有效措施,保证衬砌的安全性和质量。
理正岩土隧道衬砌的维护在一定的使用寿命和时间范围内,隧道衬砌需要进行维护和保养。
在进行维护前,需要对其进行仔细的检查和评估,做好固定和更换工作。
隧道衬砌的维护和保养工作主要包括以下几个方面: - 补充砖块或修补裂缝。
- 清理隧道内防火烟雾散射的涂料。
- 排水系统的维护和清理。
- 正确使用化学品和涂料来处理风化和腐蚀问题。
在维护过程中,需要做好相关记录并及时进行补救措施。
总结在隧道建设和管理中,安装、维护和保养隧道衬砌是保障隧道安全和长期使用的关键。
因此,在进行这些工作时,需要对材料质量、制造工艺、施工技术和维护方法等方面进行综合考虑。
整个过程需要在专业人员的指导和监管下完成,既保证了质量,同时也保障了隧道的安全和持续发展。
理正岩土隧道衬砌说明理正岩土隧道衬砌说明第一章功能概述理正岩土隧道衬砌计算软件采用衬砌的边值问题及数值解法:将衬砌结构的计算化为非线性常微分方程组的边值问题,采用初参数数值解法,并结合水工隧洞的洞型和荷载特点,以计算水工隧洞衬砌在各主动荷载及其组合作用下的内力、位移及抗力分布。
无须假定衬砌上的抗力分布,程序经迭代计算自动得出。
一、衬砌断面类型:⑴圆形⑵拱形⑶圆拱直墙形⑷圆拱直墙形⑸圆拱直墙形⑹马蹄形⑺马蹄形⑻马蹄形⑼高壁拱⑽渐变段⑾矩形⑿圆拱直墙形⒀直墙三心圆拱形⒁三心圆拱形二、支座类型⑴固定⑵简支⑶弹性三、荷载情况⑴围岩压力⑵自重⑶灌浆压力⑷外水压力⑸内水压力四、输出的结果计算书及图形结果:⑴轴力图⑵剪力图⑶弯矩图⑷变形图⑸切向位移图⑹法向位移图⑺转角位移图⑻抗力分布图等第二章快速操作指南操作流程水工隧洞衬砌分析软件的操作流程如图,每一步骤都有相对应的菜单操作。
图操作流程快速操作指南选择工作路径设置工作路径,既可以调入已有的工作目录,也可在输入框中键入新的工作目录,后面操作中生成的所有文件均保存在设置的工作目录下。
图指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
增加计算项目点击【工程操作】菜单中的【增加项目】菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。
图工程操作界面编辑原始数据图数据交互对话框注意: 1. 集中的参数交互界面,即把几乎所有的参数置于一个界面上,操作简单,大大提高了人机交互的效率,这是理正岩土系列软件的一个共性特征。
2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息,方便用户理解参数的意义。
当前项目计算在数据交互对话框中设置好各项参数,点击【计算】按钮来进行当前题目的计算;或者单击[辅助功能]菜单的“计算”。
计算结果查询图计算结果查询界面计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。
第三章操作说明关于计算例题的编辑增加例题与删除当前例题1.通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例题。
2.“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。
点击“算”按钮打开当前模块的交互界面。
数据的读写通过【辅助功能】菜单的“读入数据文件”可以将原来保存好的数据读进来进行计算;通过【辅助功能】菜单的“数据存盘到文件”可以将当前例题的数据保存在磁盘上。
把典型例题加入例题模板库实际工程中会有一些具有一般代表性的典型例题,当完成该例题的数据交互后,可通过【辅助功能】菜单中的“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板,从而在每次新增例题时可以重复调用该例题的数据,在此基础上修改少量的数据进行计算。
计算简图辅助操作菜单在数据交互界面的左侧图形窗口单击鼠标右键,弹出图形显示快捷菜单,使用该菜单可有效的查看计算简图,可把计算简图存为DXF格式的文件,用AUTOCAD等图形编辑器进行编辑。
第四章编制原理本软件采用衬砌的边值问题及数值解法》附录七隧洞衬砌计算通用程序):将衬砌结构的计算简化非线性常微分方程组的边值问题,采用初参数数值解法,并结合水工隧洞的洞型和荷载特点,以计算水工隧洞衬砌在各主动荷载及其组合作用下的内力、位移及抗力分布。
无须假定衬砌上的抗力分布,程序经迭代计算自动得出。
编制依据:⑴《水工隧洞设计规范》;⑵《水工建筑物》第三版中国水利水电出版社1997年5月第三版;⑶《混凝土结构设计规范》;⑷《水工混凝土结构设计规范》;⑸《水工隧洞设计规范》;⑹《水工隧洞设计规范》;⑺《铁路隧道设计规范》;⑻《公路隧道设计规范》;⑼《水工建筑物抗震设计规范》。
坐标系统于水工隧洞衬砌的特点,本系统采用的坐标系是随衬砌形状不断变化的局部坐标系,即衬砌任一点的法向和切向构成的坐标系。
荷载类型作用于衬砌上的各种荷载主要有:围岩压力、内水压力、外水压力、自重和灌浆压力。
一般来说,程序是分别把形状连续的衬砌段作为一个结构段划分为若干微段,然后分析每个微段上受的荷载,把作用于该微段的荷载转换成作用于该点的切向荷载qr和法向荷载qn。
qn以指向内法向为正,qr以面向外法向向左为正。
衬砌自重1.直线衬砌图转化示意图2.弧线衬砌图转化示意图水压力无论是内水压力还是外水压力其大小沿水位高度呈三角形分布。
程序交互的内水压力水头和外水压力水头相对于同一水头零点,即衬砌底部轴线标高。
对于衬砌上任一点的水压力方向为该点的法向,外水压力指向内法向,内水压力指向外法向。
图左:外水压力右:内水压力内水压力:外水压力:式中:Pw_in ——内水压力;Pw_out ——外水压力;Hin ——内水压力水头,用户交互; Hout ——外水压力水头,用户交互;γw ——水的容重,程序中取10kN/m3; B ——单位长度1m;β ——外水压力折减系数,用户交互。
灌浆压力灌浆压力法向作用于衬砌的外表面,程序可以分别交互顶拱的灌浆压力Pd或其它部分的灌浆压力Pb。
图灌浆压力围岩压力程序可以考虑上下左右4个方向的围岩压力如图:图围岩压力在任一位置围岩压力值Qx 围岩压力分布形状上有3种:均布荷载、梯形荷载、三角形荷载。
1. 均布荷载如图的顶部围岩压力和底部围岩压力为均布荷载。
设均布荷载值为Q,则其在作用范围内任一点的大小均为均布荷载值Q,即: 2. 梯形荷载如图的侧向围岩压力为梯形荷载。
假设梯形分布荷载两端部的值为Q1、Q2,则在其作用范围内任一点的值可通过线性内插求得,即Qx是Q1、Q2、x的函数: 3. 三角形荷载三角形荷载在任一位置的围岩压力值Qx也通过线性内插求得,只是式中Q1、Q2其中之一为0。
衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx 1. 直线衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx 2. 弧线衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx 如图以半圆拱为例,按照荷载等效的原则求得弧段上任意一点实际承受的围岩压力为:式中:Qx ——任一位置围岩压力值Qx,式或式求得;qx ——衬砌上任一点实际承受的围岩压力;α ——计算点与顶点之间包含的圆心角。
图围岩压力衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx在切向和法向的分力式中:qx ——衬砌上任一点实际承受的围岩压力;α ——计算点与顶点之间包含的圆心角;qxτ ——衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx 在切向的分力; qxn ——衬砌上任一点实际承受的围岩压力qx在法向的分力。
注意:要灵活理解角度α的位置,对不同方向的围岩压力或不同的弧段位置,α的起始位置是不同的。
图α位置示意图围岩压力估算用户可以在主界面上直接输入围岩压力的各个值,同时也可以采用程序提供的“估算围岩压力”计算器来计算围岩压力各个值。
具体方法如下:水利行业洞室深埋;薄层状及碎裂散体结构的围岩,作用在衬砌上的水平方向和垂直方向的围岩压力按下式计算:式中:qh、qv ——分别为水平和垂直围岩压力强度; B、H ——分别为洞室开挖的宽度和高度;γ ——围岩容重注意:程序输出的围岩压力计算结果是每延米宽度内的围岩压力值,其他各个行业及计算方法计算结果也是每延米宽度内的围岩压力值。
电力行业参见。
铁路行业 1. 深埋a、计算单线深埋隧道衬砌时,围岩压力按松散压力考虑,其垂直均布压力可按下列规定确定:式中:qv ——垂直均布压力;γ ——围岩重度;h ——计算围岩高度,为中间计算结果,用户可修改;S ——围岩级别,如II级围岩即S=2。
b、计算深埋衬砌隧道时,围岩压力按松散压力考虑,其垂直均布压力可按下列规定确定:B ——洞室开挖宽度; H ——洞室开挖高度; h ——为洞顶覆盖层厚度; b1 ——洞室等效半宽;ε ——垂直压力折减系数,中间计算结果,用户可修改。
注意:计算公式适用条件为h≤b1/K,φ地震作用计算地震波传播引起的轴向应力、剪切应力、弯曲应力采用《水工建筑物抗震设计规范》中下式:式中:围岩的压缩波波速的标准值;vp ―― 围岩的剪切波波速的标准值;vs ―― 衬砌材料动态弹性模量标准值;E ―― 衬砌材料动态剪变模量标准值;G ―― r0 ―― 隧洞截面等效半径标准值;ah ―― 水平向设计地震加速度代表值;Tg ―― 场地特征周期;μ ―― 泊松比,《混凝土结构设计规范》或《水工混凝土结构设计规范》给出。
σN ―― 衬砌截面轴向应力代表值;σV ―― 衬砌截面剪切应力代表值;σM ―― 衬砌截面弯曲应力代表值,截面弯曲应力按下图分布。
图截面弯曲应力分布示意图地震作用下地震波传播引起的轴向力N,剪切力V,弯矩M按下式计算:式中:地震波传播引起的衬砌截面轴向力;N ―― 地震波传播引起的衬砌截面剪切力;V ―― 地震波传播引起的衬砌截面剪切力;M ―― 截面面积,截面宽度取单位长;A ―― h ―― 截面厚度;荷载组合 1. 《混凝土结构设计规范》承载能力极限状态:基本组合值:正常使用极限状态:标准组合值: 2. 《水工混凝土结构设计规范》承载能力极限状态:基本组合值:正常使用极限状态:短期组合值:式中:Qik ——第i个荷载标准值,用户交互;γ01 ——承载能力极限状态的结构重要性系数,用户交互;γ02 ——正常使用极限状态的结构重要性系数,用户交互;γi ——第i个荷载的分项系数,用户交互;ψ ——设计状况系数,对应于持久状况、短暂状况、偶然状况,可分别取、、,用户交互。
内力计算基本方程的推导衬砌的微分段ds上作用有切向荷载qt和径向荷载qn,其内力和变位的符号规定如下图所示,即轴向力T以拉为正、剪力Q以绕计算截面逆时针转动为正、弯矩M 以内边受拉为正、法向位移v以外法向为正、切向位移u以面向外法向向右为正、转角位移以逆时针转动为正。
图微分段内力示意图假设弹性抗力与衬砌表面外法向方向的位移成正比。
根据微分段上的静力平衡和变形协调条件,可得到下列方程组考虑始端和终端的边界条件,写成矩阵形式为:略去剪力位移项,并将位移u、v、ψ乘弹性模量E,则X、A、P矩阵:式中:T ——衬砌计算截面的轴向力,以拉为正;Q ——衬砌计算截面的剪力,以逆时针转动为正; M ——衬砌计算截面的弯矩,以内边受拉为正; U’——等于Eu; V’——等于Ev;ψ‘——等于Eψ;u ——衬砌计算截面的切向位移; v ——衬砌计算截面的法向位移;ψ ——衬砌计算截面的转角位移;qt ——衬砌计算截面的切向荷载强度; qn ——衬砌计算截面的法向荷载强度; F ——衬砌计算截面的的截面积; J ——衬砌计算截面的的惯性矩; E ——衬砌材料的弹性模量;K ——围岩的弹性抗力系数;β ——衬砌计算截面处的拱轴曲率;H ——抗力分布参数;当h=1,v>0有弹性抗力;h=0,当v C、D有以下几种情况:1.对称点:Q = 0,u = 0,ψ = 0,边界阵为:2.铰支点:M = 0,u = 0,v = 0,边界阵为:3.固定端:u = 0,v = 0,ψ = 0,边界阵为:4.弹性固端:T = KdnU,M = KJnψ,Q = 0,边界阵为:dn ——支端厚度; Jn ——支端截面惯性矩。