计算书一 基本资料高速公路隧道,结构断面如附图1-1所示,围岩级别为III 类,容重324kN/m ϒ=,围岩的单行抗力系数630.510kN/K m =⨯,衬砌材料C20混凝土,弹性模量72.810kpa h E =⨯,容重324kN/m ϒ=。
二 荷载确定1 围岩竖向均布压力:13310.452s s=3; 20kN /;1i(5),B 10.5520.0610.67m,m B m i .0.452 1.56724s q m B q ωγλλωωω--=⨯==+-=+⨯=⨯=⨯⨯=式中: 围岩类别,围岩容重,跨度影响系数,隧道宽度式中0.06为一侧平均超挖量,=515时,=0.1,此处=1+0.1(10.67-5)=1.567所以 考虑到初期支护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35%折减,即q 35%s q kpa =⨯=2 围岩水平均布力:0.2e q k p a == 四 计算位移1单位位移用辛普生法近似计算,按计算列表进行。
单位位移的计算见附表1-4. 单位位移计算如下:1112221101221022201111M M s M Ms h h s M Ms h hss h hS d E IE I n S y d E IE I n y S d E I E I n δδδδ∆=≈=⨯∆==≈=⨯∆=≈=⨯∑⎰∑⎰∑⎰计算精度校核为:61112222()10δδδ-++=⨯26(1)110ss h y SE I nδ-+∆==⨯=∑ 闭合差0.∆≈ 单位位移计算表 附表1-4注:1. I —截面惯性矩,3b I ,12d b =取单位长度。
2.不考虑轴力的影响2 载位移——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 i i qb =式中: 123456781h ,h ,h ,h ,h ,h ,h ,h .2i i ii hb m m m m m m m m d d G S γ---========+=⨯∆⨯表示衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度,由附图1-5量的:()2i Bb m m =≈=∑校核 水平压力:E e i i h =式中:12345678h ,h ,h ,h ,h ,h ,h ,h .,,,i q e g b m m m m m m m m a a a --========表示衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度,由附图1-5量的: 011sin ()cos ,y ip i i iii i i i i i i N a Q G a Ex x x y y y --=+-∆=-∆=-∆--∑∑相邻两接缝中心点的坐标增值自重力:12i ii h d d G S γ-+=⨯∆⨯ 式中:8hG i d γ--表示接缝i 衬砌截面厚度 。