1圍巖壓力計(jì)算

1圍巖壓力計(jì)算1圍巖壓力計(jì)算1圍巖壓力計(jì)算圍巖壓力計(jì)算深埋和淺埋狀況下圍巖壓力的計(jì)算方式不一樣樣，深埋和淺埋的分界按荷載等效高度值，并聯(lián)合地質(zhì)條件、施工方法等要素綜合判斷。按等效荷載高度計(jì)算公式以下：P=〔〕hq式中:Hp——地道深淺埋的分界高度；hq——等效荷載高度，hq=q；q——垂直均布壓力(kN/m2)；γ——圍巖垂直重度〔kN/m3)。二次襯砌承受圍巖壓力的百分比按下表取值：表復(fù)合式襯砌早期支護(hù)與二次襯砌的支護(hù)承載比率早期支護(hù)承載比率二次襯砌承載比率圍巖級別雙車道地道三車道地道雙車道地道三車道地道ⅠⅡ100100安全存儲(chǔ)安全存儲(chǔ)Ⅲ100≥80安全存儲(chǔ)≥20Ⅳ≥70≥60≥30≥40Ⅴ≥50≥40≥50≥60Ⅵ≥30≥30≥80≥85淺埋地段≥50≥30～50≥60≥60～80淺埋地道圍巖壓力的計(jì)算方法Q淺tan。地道的埋深H大于hq而小于Hp時(shí)，垂直壓力q淺BtBt表各級圍巖的值及0值圍巖級別ⅢⅣⅤθ0〔～〕0〔～〕0060°～70°50°～60°40°～50°tan=tan(tan2c1)tancctantanc側(cè)壓力系數(shù)tantanctantantanctantanctan作用在支護(hù)構(gòu)造雙側(cè)的水平側(cè)壓力為：e1=γhλ；e2=γ(h+Ht)λ側(cè)壓力視為均布壓力時(shí)：e=1ee221Ⅴ級圍巖的等效荷載高度hq=×24×[1+×(10-5)]=Hp==27m,H<Hq,故為淺埋。取φ0=45°，θ=φ0=27°，h=20m，tanβ=,λ=,tanθ=,計(jì)算簡圖：垂直壓力q=19×20×20×10)=mPg=πdγ=π××25=m地基反力P=me1=γhλ=19×20×=e2=γ(h+Ht)λ=19×(20+×=水均勻布松動(dòng)壓力e=(e1+e2)/2=mⅤ級圍巖二襯按承受50%圍巖壓力進(jìn)行計(jì)算，那么垂直壓力為q×50%=m地基反力為P×50%=m水平壓力為e×50%=m襯砌構(gòu)造內(nèi)力計(jì)算表等效節(jié)點(diǎn)荷載節(jié)點(diǎn)號XYFxFY13452769101112131415161780.1819202122238252427282926303132333435363738394041424304445464748495051525354表軸力、剪力、彎矩詳盡數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)號軸力彎矩剪力1+05-13456-109952+05-638913+0521398+054+0576686+055+05+05-252076+05+05+057+06339838+06-11168325749+06-295192963810+06-463472539511+06-609672007312+06-728131390913+06-8144214+06-8654015+06-8792016+06-85526-1426717+06-79433-2094718+06-69844-2698819+06-57093-3214820+06-41637-3619121+06-24058-3889122+06-4002923+0514553+0524+05+051869325+05+05+0526+0575321+0527+05228026085928+05-57361042929+05-10643-1582730+05-1884631+0510731-2262932+0524936-2597333+0541366-2494434+0557370-1258435+05660922076436+05548444538037+05288795781438+055896639+05-384095047240+05-671433459441+05-862371407042+05-9291343+05-86224-2867644+05-67117-4472845+05-38371-5348046+05-5266647+0528940-4064448+0554916-1651049+05661731653250+05573162859051+05409972930652+05240502556953+052115954+0517015內(nèi)力爭分析〔1〕軸力：由ANSYS建模分析圍巖襯砌內(nèi)力得出軸力爭如圖，最大軸力出此刻仰拱段，其值為。軸力爭〔2〕彎矩：由ANSYS建模分析圍巖襯砌內(nèi)力得出彎矩圖如圖，最大正彎矩出此刻變截面段，其值為·m，最大負(fù)彎矩出此刻拱頂，其值為·m。彎矩圖〔3〕剪力：由ANSYS建模分析圍巖襯砌內(nèi)力得出剪力爭如圖，最大剪力出此刻仰拱段，其值為。剪力爭變形圖3.Ⅴ級圍巖需要進(jìn)行配筋計(jì)算〔1〕截面設(shè)計(jì)計(jì)算軸力：KN=2×626380=計(jì)算彎矩：KM=2×92913=mb=,C25混凝土，軸心受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：fcd=；＇HRB335級鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：fsd=fsd=300Mpa；e=m/n=長細(xì)比l0/h=,按短柱計(jì)算，偏愛距增大系數(shù)η取1，h0=h-as=400-50=350mm①鑒別大小偏愛受壓e0148mm,eie0ea0105mm,屬于大偏愛受壓，Ne1fcbh02(10.5)2AsAs'fy'(h0as')1510mm采納5φ20，As=1570mm2垂直彎矩作用平面內(nèi)的受壓承載力：Nu=φ(fcdAs+fsd＇As＇)=+300x1572)=>N(=知足要求截面強(qiáng)度驗(yàn)算按荷載-構(gòu)造模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最后要作截面驗(yàn)算。現(xiàn)行?鐵路地道設(shè)計(jì)規(guī)范?規(guī)定地道構(gòu)造計(jì)算分為“概率極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)〞和“損壞階段法和贊同應(yīng)力法設(shè)計(jì)〞兩種形式。對一般地域單線地道整體式襯砌及洞門、單線地道偏壓襯砌及洞門、單線拱形明洞及洞門構(gòu)造可采納概率極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)，也能夠采納損壞階段法設(shè)計(jì)。其余地道構(gòu)造那么要求采納損壞階段法或贊同應(yīng)力法。對混凝土矩形構(gòu)件，當(dāng)e>時(shí)，由抗壓強(qiáng)度控制承載能力，不用檢算抗裂；當(dāng)e≤時(shí)，由抗拉強(qiáng)度控制承載能力，不用檢算抗壓。地道構(gòu)造截面抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：KNRabd式中K-安全系數(shù)N-軸向力〔MN〕Ra-混凝土或砌體的抗壓極限強(qiáng)度〔MPa〕-軸心偏愛影響系數(shù)-構(gòu)件縱向曲折系數(shù)b-構(gòu)造的縱向計(jì)算寬度〔取1m〕d-截面厚度從抗裂要求出發(fā)，混凝土矩形截面偏愛受壓構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算：KN(6e-d)≤φR1bd2式中R1-混凝土的抗拉極限強(qiáng)度表混凝土和砌體構(gòu)造的強(qiáng)度安全系數(shù)圬工種類

混凝土

砌體荷載組合

永遠(yuǎn)荷載根本可變荷載

+

永遠(yuǎn)荷載+根本可變荷載+其余可變荷載

永遠(yuǎn)荷載+根本可變荷載

永遠(yuǎn)荷載+根本可變荷載+其余可變荷載混凝土或砌體達(dá)到的抗壓極限強(qiáng)度混凝土抵達(dá)抗拉極限強(qiáng)度強(qiáng)度驗(yàn)算：M/Nmax=2081400=M/Nmin=92913/626380==1，采納第①種狀況：e<=進(jìn)行抗壓強(qiáng)度控制驗(yàn)算KN≤φαRabd=〔e/d〕=KN=2×2081400=4162800NφαRabd=1