分离隧道衬砌结构计算

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1、第74页共74页一、明洞衬砌计算1、明洞衬砌结构设计图2、设计和计算参数回填土体参数：容重：20KN/m3；计算摩擦角：35度；拱部回填土体参数：容重：19KN/m3；计算摩擦角：35度；边墙回填浆砌片石参数：容重：23KN/m3；计算摩擦角：45度；C25钢筋混凝土：25KN/m3；弹性模量：2.85e7Kpa；衬砌结构参数：拱顶厚60cm，仰拱厚50cm，衬砌内径530cm3、计算条件和荷载计算模式：本计算按“荷载-结构”模式验算。永久荷载：围岩压力、结构自重力、填土压力、温度变化力由程序自动考虑。基本可变荷载：无偶然可变荷载：落石及坍塌冲击力：简化为2m

2、填土荷载考虑；地震力荷载：本区地震基本烈度为6度区，根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）对于高速公路上的抗震重点工程可以比基本烈度提高一度采取抗震措施。对于隧道须验算明洞、洞口浅埋和偏压段衬砌。（1）地层柱、填土的水平惯性力明洞填土属松散体，由于摩擦力的传递作用，力的作用点在拱顶。中交第二公路勘察设计研究院隧道工程设计室第74页共74页S1’=Cz*Kh*Q1S1’----填土Cz----综合影响系数，取0.25Kh----水平地震系数，取0.1Q1----分块衬砌上的填土重量（1）衬砌自重地震水平惯性力S2=Cz*Kh*衬砌自重的一半/HH--

3、--衬砌总高度S2----衬砌水平惯性力（2）地震时隧道侧向土压力增量按两侧主动侧压力强度增减值相等计算；为简便计算，视为均布压力；△e=γ*(Hv+H/2)*(λ’-λ)；λ’----地震时围岩侧压力系数λ’=（1-tanφg’/tanβ’）/[1+tanβ’*(tanφg’–tanθ)+tanφg‘*tanθ]tanβ’=tanφg’+sqrt[(tanφg’*tanφg’+1)*tanφg’/(tanφg’–tanθ)]β’----地震时土体破裂角β’=β+1.5；φg’----地震时围岩计算摩擦角φg’=φg-地震角（取1.5度）；（3）地震时隧道竖向

4、土压力增量竖向地震系数Kv=0.5*Kh4、程序计算计算内力采用《隧道结构计算程序TUNLV5.1》，截面验算采用《BX偏心受压配筋计算程序》；结构有限元划分考虑偏压情况填土高小于3.5m的明洞衬砌内力计算：##############################################################################明洞中心填土厚度：最大3.5m明洞洞顶横坡：最大0.3地震、落石及坍塌冲击力荷载：不考虑车辆、人群、渡槽荷载：不考虑计算人姓名:中交第二公路勘察设计研究院隧道工程设计室第74页共74页复核人姓名:单位名

5、称:中交第二公路勘察设计院计算时间:##############################################################################总节点数:34总单元数:34节点号X坐标Y座标节点宽节点厚方向角弹性抗力系数(m)(m)(m)(m)(deg)(kN/m3)1-4.130-2.7601.000.50073.724200000.002-4.130-2.7601.000.50073.724200000.003-5.235-2.6651.0001.48926.74250000.004-5.440-1.9851

6、.000.97719.73950000.005-5.560-.9801.000.69010.02250000.006-5.600.0001.000.600.00050000.007-5.515.9701.000.598350.36910000.008-5.2601.9101.000.595340.33010000.009-4.8502.8001.000.600329.99510000.0010-4.2903.5951.000.603319.69610000.0011-3.5954.2901.000.603310.304.0012-2.8004.8501.000

7、.600300.005.0013-1.9105.2601.000.595289.670.0014-.9705.5151.000.598279.632.0015.0005.6001.000.600270.000.0016.9755.5151.000.600259.449.00171.9205.2601.000.595250.330.00182.8004.8501.000.600240.035.00193.6054.2901.000.603229.731.00204.2903.5951.000.603220.30410000.00214.8502.8001.000

8、.600210.00510000.00