衬砌结构配筋程序程序解释本程序根据钢筋混凝土结构中的设计原理来编制，首先读入材料各特征系数，然后建立循环，读入各截面的厚度、轴力和弯矩，如果弯矩为负值，则要转为正值，但算出受拉区和受压区钢筋量后，要将它们互换，最终才得到衬砌内侧和外侧的钢筋量Ass（j）和Ass1（j）。
算出各截面所需的配筋量，取衬砌内侧的钢筋最大值作为整体衬砌结构内侧每截面的配筋量即maxAs，取衬砌外侧的钢筋最大值作为整体衬砌结构外侧每截面的配筋量maxAs1，式中各主要符号的含义如下：Ak——安全系数；Rw——混凝土弯曲抗压极限强度标准值；Ra——混凝土弯曲抗压极限强度；N、NN（j）——轴力、轴力数组；M、MM（j）——弯矩、弯矩数组；b——截面宽度（沿隧道走向取单位长度1m）；x——混凝土受压区高度；Rg——钢筋的抗压计算强度标准值；As——受拉区钢筋的截面面积；As1——受压区钢筋的截面面积；y1——形心轴到受拉区边缘的距离；e——轴力作用点到到受拉钢筋重心的距离；e1——轴力作用点到受压钢筋重心的距离；h0——受压区边缘到受拉钢筋重心的距离；a——受拉钢筋重心到受拉区混凝土边缘的距离；a1——受压钢筋重心到受压区混凝土边缘的距离；e0——偏心距；h——截面高度（即衬砌厚度）；Ec——混凝土的受压弹性模量；Es——钢筋的弹性模量；Wmax——最大裂缝宽度；W——裂缝宽度允许值；afai——构件受力特征系数；csa——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；fctk——混凝土抗拉强度标准值；rte——纵向受力钢筋配筋率；Ace——有效受拉混凝土截面面积；R——纵向受拉钢筋表面特征系数；c——钢筋保护层厚度；sigma——纵向受拉钢筋的应力；d——受拉区钢筋直径；d1——受压区钢筋直径；fai——纵向弯曲系数；px——偏心情况：1，为大偏心；px=2，为小偏心。
建立输入文件（1.dat）格式如下：xinghao，biaohaoAk，Ra，Rw，Rg，Ec，Es，fai，fc，fy1，fctk，W，r，afaic，b，d，d1hh(0)，NN(0)，MM(0)hh(1)，NN(1)，MM(1)…………………hh(i)，NN(i)，MM(i)注：i为隧道衬砌截面个数。
dimension hh(60),Ass(60),Ass1(60),TT(60)real MM(60),NN(60),M,N,maxAs,maxAs1,As,As1integer pxcharacter xinghao*10,biaohao*10open(1,file="1.txt",status='unknown')open(2,file="2.txt",status='unknown')read(1,*)xinghao,biaohaowrite(2,*)'钢筋型号:'write(2,*)xinghaowrite(2,*)'混凝土标号:'write(2,*)biaohaoread(1,*)AK,Ra,Rw,Rg,Ec,Es,fai,fc,fy1,fctk,W,r,afairead(1,*)c,b,d,d1write(2,*)'配筋参数:'write(2,100)1000*c,1000*b,1000*d,1000*d1100 format(1x,'c=',f8.3,4x,'b=',f8.3,4x,'d=',f8.3,4x,'d1=',f8.3) write(2,*)'****************************************************** *1********'pause 10read(1,*)imaxAs=0maxAs1=0do 10,j=0,iread(1,*) hh(j),NN(j),MM(j)if(MM(j).lt.0)thenTT(j)=MM(j)MM(j)=-MM(j)endifh=hh(j)M=MM(j)N=NN(j)e0=M/Na=c+d/2a1=c+d1/2h0=h-ae=e0+(h/2-c-d/2)e1=e0-(h/2-c-d1/2)As1=-0.00000420 As1=As1+0.000004As=-0.00000430 As=As+0.000004if(As.gt.0.04)goto 20!/*计算受压区混凝土高度x*/if(e0.le.(h/2-a1))thenx=sqrt((e-h0)**2+2*Rg*(As*e+As1*e1)/(Rw*b))-(e-h0)elsex=sqrt(ABS((e-h0)**2+2*Rg*(As*e-As1*e1)/(Rw*b)))-(e-h0) endif!/*判断大小偏心情况*/if(x.le.(0.55*h0))thenpx=1elsepx=2endif! /*检算截面强度*/if(px.eq.1)thenif(x.ge.(2*a1))thenif((AK*N).gt.(Rw*b*x+Rg*(As1-As)))goto 30elseif((AK*N*e1).gt.(Rg*As*(h0-a1)))goto 30endifelseif((AK*N*e).gt.(0.5*Ra*b*h0**2+Rg*As1*(h0-a1)))goto 20 if(e0.le.(h/2-a1))thenif((AK*N*e1).gt.(0.5*Ra*b*h0**2+Rg*As*(h0-a)))goto 30 endifendif! /*检算按轴心受压构件考虑时的截面强度*/AA=b*hif(N.gt.(0.9*fai*(fc*AA+fy1*(As+As1))))goto 30! /*检算受拉边缘混凝土裂缝宽度*/Ace=0.5*b*hrta=As/Aceif(rta.lt.0.01)rta=0.01z=(0.87-0.12*(h0/e)**2)*h0if(z.gt.(0.87*h0))z=0.87*h0if(As.eq.0)thencsa=0.4elsesigma=N*(e-z)/(As*z)csa=1.1-0.65*fctk*(rta*sigma)endifif(csa.gt.1.0)csa=1.0if(csa.lt.0.4)csa=0.4Wmax=afai*csa*r*(2.7*c+0.1*d/rta)*sigma/Esif(Wmax.le.W.or.e0.le.(0.55*h0))thenAss(j)=As*1000000Ass1(j)=As1*1000000if(TT(j).lt.0)thensss=Ass(j)Ass(j)=Ass1(j)Ass1(j)=sssendifwrite(2,200)j,1000*h,Ass(j),Ass1(j)200format(1x,'j=',i2,4x,'h=',f8.3,4x,'Ass(j)=',f8.1,5x,'Ass1(j)=',f8.1) if(Ass(j).le.0.and.Ass1(j).le.0)thenwrite(2,*)'按构造要求配筋'elsewrite(2,*)'按受力要求配筋,同时得满足构造要求所以：'endifif(Ass(j).lt.0.002*b*h*1000000)Ass(j)=0.002*b*h*1000000 if(Ass1(j).lt.0.002*b*h*1000000)Ass1(j)=0.002*b*h*1000000 write(2,400)Ass(j),Ass1(j)400 format(1x,'Ass(j)=',f8.1,5x,'Ass1(j)=',f8.1)write(2,*)'********************************************************1********'if(Ass(j).gt.maxAs)maxAs=Ass(j)if(Ass1(j).gt.maxAs1)maxAs1=Ass1(j)elsegoto 30endif10 continuewrite(2,*)'*******************************************************1********'write(2,300)maxAs,maxAs1300 format(1x,'maxAs=',f8.1,5x,'maxAs1=',f8.1)close(1)close(2)end根据第3章中素混凝土衬砌结构的内力检算结果，如果检算后内力不符合要求，为了保证衬砌结构安全，必须按受力要求进行配筋。
通过检算知道，各类围岩素混凝土衬砌结构均有部分截面不符合要求，但除了Ⅴ级浅埋外大部分只有个别点不通过，且安全系数或容许值已大于1，在实际工程中，这种检算不通过可以忽略。
因此按构造要求对Ⅴ级浅埋段进行配筋。
（1）配筋原理隧道衬砌结构属于偏心受压矩形构件，根据偏心受压钢筋混凝土结构设计原理进行配筋。
采用试算法，假设受拉区和受压区一定钢筋分别为AS 和AS ′，检算钢筋混凝土结构的强度和裂缝是否符合要求，直到衬砌每个截面都符合要求为至，最后得到各截面的钢筋情况。
这部分可编写程序进行计算。
1）计算偏心距0eN M e /0=（5-4-1）式中：M ——弯矩； N ——轴力。
2）确定截面受压区高度x先假设衬砌截面受拉钢筋和受压钢筋面积分别为s A 和sA '，按下列公式计算出受压区高度x ，即可以确定截面中性轴位置。
)2/()(0x h e bx R e A e A R w s s g +-='' （5-4-2）解出上式x ：)()/()(2)(020h e b R e A e A R h e x w ss g --''+-= （5-4-3）式中：e ——轴向力到受拉钢筋重心的距离，)2/(0a h e e -+=；e '——轴向力到受压钢筋重心的距离，)2/(0a h e e '+-=；a ——钢筋s A 的重心到截面受拉边缘的距离； a '——钢筋sA '的重心到截面受压边缘的距离； h ——衬砌厚度；g R ——钢筋的抗拉计算强度标准值/MPa ； w R ——混凝土弯曲抗压极限强度标准值/MPa ； 0h ——混凝土受压区边缘到受拉钢筋重心的距离；b ——衬砌计算截面宽度，取m 1。