5.2隧道衬砌受力计算
衬砌多为拱形结构,包括半衬砌、直墙拱形衬砌、 曲墙拱形衬砌,且多为复合式衬砌,初期为锚喷支 护,二次衬砌为模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌。
5.2隧道衬砌受力计算
(1)半衬砌 在隧道拱顶部作拱圈,承于围岩上,可作构造边墙, 不承载。满足构造要求,见《设计规范》(9.5构 造要求) 条件: (2)直墙拱形衬砌 包括拱圈、竖直边墙和底板,需作衬砌背后回填。 条件: (3)曲墙拱形衬砌 包括拱圈、曲边墙和底板或仰拱 条件:
5.2隧道衬砌受力计算
5.2.4隧道衬砌计算的有关规定 计算隧道衬砌的内力和变形时,应考虑围岩对衬砌 变形的约束。 抗力的大小 σ =kδ
K 值取定
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复合式衬砌的初期支护,在Ⅰ~Ⅴ级围岩中, 应主要按工程类比法设计,其中,Ⅳ~Ⅴ级围岩的 支护参数应通过计算确定。 二次衬砌Ⅰ~Ⅲ级围岩中为安全储备,并按构造要 求设计; Ⅳ~Ⅴ级围岩中为承载结构,计算内力 和变形。 5.2.5隧道衬砌类型
5.2隧道衬砌受力计算
5.2隧道衬砌受力计算
5.2.1隧道衬砌受力特点 受力特点:衬砌与围岩相互作用,相互约束,衬砌拱 顶为“脱离区”,两侧及底部衬砌受到围岩的弹性 抗力作用。 弹性抗力的大小与围岩压力大小和结构变形有密切 关系。 弹性抗力的计算: 局部变形理论:与实际有出入,但简单且出入不大, 广泛采用;
5.2隧道衬砌受力计算
5.2隧道衬砌受力计算
5.2.2荷载的分类和组合 1.荷载的分类 永久荷载:指长期作用的荷载,包括围岩压力、 结构自重、结构附加恒载、混凝土收缩徐变的影响 力及水压力等 结构附加恒载:悬吊的风机等。 可变荷载:结构使用期内,其值随时变化,且其 变化较大的荷载。包括基本可变荷载和其它可变荷 载。
5.2隧道衬砌受力计算
5.2.2荷载的分类和组合 2.荷载的组合 将有可能同时作用在结构上的荷载进行编组,取其 最不利者作为设计荷载,求得最危险截面中的最大 内力值,用以选择截面尺寸。 荷载计算的有关规定,见《设计规范》(6.荷载)
5.2.3结构自重计算 衬砌拱圈计算方法(简化隧道衬砌受力计算
q=γ d0 或q=0.5γ (d0+dn) 适用条件:拱圈为等截面,或变截面但变化不大, 以及拱圈自重所占比例较小时
2.简化为垂直均布荷载与三角形荷载
△q=γ (dn/cosΦ n-d0)
或△q=γ (dn-d0)
适用条件:拱脚远大于拱顶的变截面,或矢高较大 时,非半圆拱。 3.拱圈分成足够数量的小块