隧道工程課件隧道支護結(jié)構(gòu)的計算

5.4

隧道洞門計算第5章隧道支護結(jié)構(gòu)的計算15.3巖體力學(xué)方法5.1隧道結(jié)構(gòu)體系的計算模型5.2結(jié)構(gòu)力學(xué)方法5.5

隧道抗震計算隧道工程的受力特點5.1隧道結(jié)構(gòu)體系的計算模型1.荷載的模糊性2.圍巖物理力學(xué)參數(shù)難以準(zhǔn)確獲得3.圍巖壓力承載體系

◆圍巖不僅是荷載，同時又是承載體；

◆地層壓力由圍巖和支護結(jié)構(gòu)共同承受；

◆充分發(fā)揮圍巖自身承載力的重要性。

第5章隧道支護結(jié)構(gòu)的計算隧道工程的受力特點5.1隧道結(jié)構(gòu)體系的計算模型4.設(shè)計參數(shù)受施工方法和施作時機的影響很大

5.隧道與地面結(jié)構(gòu)受力的不同點—圍巖抗力的存在第5章隧道支護結(jié)構(gòu)的計算5.1.2隧道結(jié)構(gòu)體系的計算模型1.結(jié)構(gòu)力學(xué)模型

特點：◆以支護結(jié)構(gòu)作為承載主體；

◆圍巖對支護結(jié)構(gòu)的作用間接地體現(xiàn)為兩點：

①圍巖壓力；②圍巖彈性抗力。

◆采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算。

適用于：模筑砼襯砌

第5章隧道支護結(jié)構(gòu)的計算2借.巖爬體挑力敗學(xué)亞模泉型特底點鴿：◆支嬸護齊結(jié)嬌構(gòu)惱與美圍輸巖王視呼為懂一巴體篩，植共拍同嘩承還受芬荷望載扯，品且忘以匙圍驅(qū)巖蹦作袖為圓承矮載優(yōu)主糠體帳；◆支護奮結(jié)構(gòu)敗約束狗圍巖菠的變惑形；◆采詢用掀巖職體趟力召學(xué)棚方劍法帳計貌算陜；◆圍巖寧體現(xiàn)鐮為形濾變壓肺力。適用打于：錨噴底支護第5章腸隧道被支護秩結(jié)構(gòu)旁的計林算概腹述5.祖2結(jié)構(gòu)餐力學(xué)秒方法1.基水本焰原遵理◆將支芹護和刷圍巖基分開申考慮摔，支霧護結(jié)沸構(gòu)是鄙承載遮的主泳體，叨圍巖億作為斗荷載舌的來辟源和濾支護化結(jié)構(gòu)斑的彈釘性支律承，涉與其符對應(yīng)瀉的計尚算模律型稱否為荷近載—結(jié)構(gòu)鉆模型篩。第5章狐隧道抬支護餐結(jié)構(gòu)埋的計聾算根據(jù)校對荷森載的儉處理沉不同護，它失大致泊有如壯下三測種模逝式：◆主動明荷載箏模式納（圖5－1（a）涼）◆主動碼荷載棍加被蝦動荷停載模蘿式（播圖5－1（b）)◆實蘇際系荷窄載喜模亞式版（喚圖5－1（c）)。第5章羊隧道炊支護齒結(jié)構(gòu)匯的計亭算圖5—1荷載—結(jié)構(gòu)湊模式第5章奮隧道鄰支護率結(jié)構(gòu)譜的計摩算2秧.隧道肝襯砌冠受力刊變形厭的特碑點第5章傳隧道應(yīng)支護腿結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)的計播算3.隧道罩襯砌悠承受循的荷澤載及感分類(1今)主糖動階荷劉載◆主機要饅荷更載◆附哭加怕荷院載(愧2踏)被飄動明荷產(chǎn)載棗～租圍譽巖領(lǐng)抗耽力◆共同譽變形茫理論◆局別部徒變則形四理嗽論圖5氧-襲3局部絞變形卷示意時圖第5章已隧煌道股支迅護界結(jié)聲構(gòu)剛的蔬計仙算5跳.英2直.垃3隧道塌襯砌線結(jié)構(gòu)廁計算忍的矩汪陣位得移法1.基本疤原理矩陣赴位移晴法又靠叫直梢接剛秀度法職，它撫是以婦結(jié)構(gòu)我節(jié)點導(dǎo)位移膀為基跌本未鏈知量危，聯(lián)拔接在籃同一殖節(jié)點基各單歐元的蠶節(jié)點防位移淚應(yīng)該疊相等纖，并吊等于抗該點被的結(jié)升構(gòu)節(jié)戶點位紛移（暴變形考協(xié)調(diào)嘆條件決）；什同時駁作用西于某末一結(jié)壘構(gòu)節(jié)御點的浴荷載趣必須粉與該闖節(jié)點配上作倚用的黑各個虎單元趁的節(jié)閃點力慰相平竭衡（手靜力志平衡涼條件內(nèi)）。第5章隊隧椒道渡支艙護辰結(jié)鳥構(gòu)獨的雪計犯算計烏算為特儀點:①三種者單剛◆襯砌井單剛蔥：梁弱單元◆抗力綱單剛鋼：二伙力桿貝單元◆基異礎(chǔ)貞單浪剛略：使支枕座痰單筋元躁②紐奉拼品總狐剛(結(jié)良構(gòu)元剛爬度鄭矩矮陣)③邊界聲條件眠～墻舍基礎(chǔ)授水平框位移俗為0日④求因解葛以許節(jié)捎點間位茄移側(cè)為堤未搞知崗量宴的爬方吵程垃組家～殖高養(yǎng)斯鐮消鉛去壇法向等鴿⑤漫由串節(jié)兵點網(wǎng)位丘移簽求浴出躺單款元隨節(jié)紙點艙力恰～帽內(nèi)駁力第5章狠隧黎道鵝支丟護譽結(jié)乓構(gòu)亮的其計警算2.計算對圖式襯砌糠結(jié)構(gòu)嚼的處跡理◆襯砌攏的處鉤理：艙將襯走砌沿鞏其軸默線離射散化散為直臟桿單宏元（策梁單接元）夜，并惑將單尼元的默聯(lián)接寇點稱犬為節(jié)中點。◆墻基渴礎(chǔ)的腎處理心：假此設(shè)邊暮墻底涉端是劫彈性揮固定車，即頁能產(chǎn)煮生轉(zhuǎn)猴動和念垂直鉗下沉喚，不革能產(chǎn)找生水饅平位帽移。第5章壟隧道裕支護疊結(jié)構(gòu)錘的計傘算圖5-喊4直線剛雕法沙計崗算戶圖蛋式第5章另隧道落支護渡結(jié)構(gòu)富的計薄算(蝕2觸)等鍵效兵節(jié)今點批荷浴載愧的宣處幣理◆按“靜魚力奧等抬效”原殊則尿進恥行追，墳即制均戴布腳荷憶載衡所銹作絡(luò)的奔虛宴功稠應(yīng)聞等愿于樹節(jié)學(xué)點汁荷遮載釣所終作災(zāi)的胞虛栗功河。2臟.計算凱圖式第5章及隧道昌支護胸結(jié)構(gòu)桐的計卡算圖5-封5等慰效劉節(jié)墨點升荷茄載名計桃算旺示壯意色圖第5章簡隧道征支護彼結(jié)構(gòu)械的計雀算垂遠直產(chǎn)均扁布胞荷屆載唱作走用膊在耳單響元烏上拉的返等熊效醫(yī)節(jié)濃點和力減分升量撓為除：第5章閣隧道偉支護涼結(jié)構(gòu)陵的計觸算水平哈均布耍荷載搭作用它在單汪元上罷的等季效節(jié)問點力任分量敢為：第5章惰隧道譽支護杰結(jié)構(gòu)貧的計彈算2.計算睛圖式(腰3刮)圍巖央彈性權(quán)抗力戴的處踐理◆以寸彈爛簧嗎支鞏承她模慮擬掛圍屈巖井彈漸性蓮抗興力旅，禁即姥在脅每罪個援節(jié)鉆點地上六設(shè)編置瓦一知根流彈防簧器鏈扛桿鍬，良彈果簧鴉力最即舌為美圍丟巖帶抗閉力庸；◆以溫森氏假侄定反流映抗誰力與梨節(jié)點麻位移捉的關(guān)市系；◆彈辛簧敬支傘承旺的轟方仁向?。嘿F應(yīng)晚按摩襯淘砌免與藏圍阻巖寒的峰接移觸株狀害態(tài)四而桂定章。第5章悄隧變道漆支梨護筒結(jié)緞構(gòu)勿的陷計帆算2候.計吹算張圖總式圖5-盞6圍巖霞彈性茂抗力逢鏈稈碧設(shè)置泊示意濁圖第5章駱?biāo)砜返廊G護陷結(jié)帽構(gòu)鑒的躬計撈算3猛.單城元微剛切度頭矩友陣襯童砌載單斷元抬剛知度擴矩妥陣(襯砌稻單剛)彈性救支承絞鏈桿扇單元糖剛度績矩陣(抗腐力鋼單牧剛)要欣點賢：◆其局票部坐烤標(biāo)系昌與總邊體坐納標(biāo)系拒一致陽；◆由溫鑒氏假蘇定求欣抗力鏡。墻嘗腳弄彈腹性修支民座昂單葵元檢剛露度氏矩美陣第5章誕隧鑒道闖支攝護坡結(jié)外構(gòu)左的善計甩算3.單默元努剛深度溪矩爺陣圖5去-鉛7彈性竄鏈稈型單元繪示意喂圖第5章矩隧道吼支護陸結(jié)構(gòu)快的計穩(wěn)算3.單蛛元確剛罰度適矩搭陣圖5-由8墻雪角款彈鵝性閥支屋座拐單瞎元懼示貪意刷圖第5章棕隧道深支護誕結(jié)構(gòu)鴨的計沫算4.建刊立單結(jié)鋸構(gòu)略剛行度扭方壩程（1）結(jié)棋構(gòu)剛綱度方肺程的想形成（2）亂結(jié)婆構(gòu)銀剛公度痰矩倉陣冤的銷特幅點◆對稱尊矩陣(反力筑互等斷定理)；◆稀疏岸的帶抄狀矩圾陣，笑非零棉元素殼的個超數(shù)一懇般只質(zhì)占元隊素總俘數(shù)的5％左搭右；◆是范非雖奇杏異黨矩謙陣咸。態(tài)因乳抗符力目彈陜簧臘本沈身誦就滑是區(qū)對義襯麗砌各結(jié)挽構(gòu)本的群約楚束捏，宣故餡襯榮砌岸結(jié)向構(gòu)辜不貓能錘作扔剛令體呆移張動逆。第5章逝隧道切支護顯結(jié)構(gòu)周的計寨算5攪.未知迅節(jié)點鵲位移蛾的求槐解和退彈性蛛支承校的調(diào)酬整（1）秩邊狹界且條紫件◆圍興巖愉抗未力鉗彈米簧解支柔承余就岡是泰一么種仇邊顯界法約潤束逢，損已攔在努拼才總童剛角中晶考絲式慮高了怎；◆基劣底擺支遭座岡～采水嬌平搬位葛移隙為0。（2）濁方船程計組藏求風(fēng)解竟：璃高場斯灘消萌去熊法奏；饑迭恰代稀法（3）適對育圍聾巖膏抗?jié)娏χ睆楆牷深嵵Х谐邪训淖蜃员P動鈔調(diào)琴整第5章好隧道司支護撒結(jié)構(gòu)須的計職算6架.襯睜砌括內(nèi)博力叮的洋計慰算（1）單廉元結(jié)再點位疾移（2）單治元結(jié)援點力第5章摸隧道丹支護果結(jié)構(gòu)均的計損算7.直聯(lián)剛?cè)ɡ沼嬔胨憷攘餍浅汤龍D第5章馳隧掛道然支鳴護猶結(jié)哪構(gòu)主的食計必算5.晌2.達4襯至砌排截返面映強島度洪檢逼算1.破歲損敏階婚段賓法破損雷階段諸法～戒考慮赴到結(jié)情構(gòu)的框塑性黑階段稼，材垮料塑羨性極趙限強胡度Rb已進怕入塑絕性階刃段。◆當(dāng)鎮(zhèn)時嘉，雹由款抗握壓銀強晃度凍控蹲制脈其仍承劈燕載寇能服力葡，貼因快此避僅姜需萍按撐抗垂壓去強哪度廟進熱行尾檢國算行。第5章掏隧抄道拖支堅護蕉結(jié)勝構(gòu)沙的游計潛算5冰.悟2姓.載4襯方砌墨截面面旋強魯度鄭簡史算1養(yǎng).破繳損漆階便段在法◆當(dāng)粒時鏈，由旨抗拉嫁強度彼控制演承載蛛能力爹，僅揚需寫按吸抗敘拉違強吃度翼進暈行勞檢怨算受。第5章沫隧道雜支護賞結(jié)構(gòu)短的計不算5愈.珠2慨.鬼4襯砌徹截面趨強度瘡簡算1父.破蛛損摘階絲式段傍法◆偏心惜距限外制各混轉(zhuǎn)凝土估襯砌斥的偏炸心距暫不宜姿大于0間.破4獄5倍行截開面料厚憂度繪；嫩石腫砌強體團偏突心度距定不魂應(yīng)群大鑒于0.括3倍截閑面厚界度；斑基底慶偏心悔距，翁對巖同石地遞基不壩大于1豆/暫4倍錯墻獻底僅厚蚊度芝，莫對丘土貌質(zhì)知地技基管不絮大惱于1/書6倍墻胳底厚醉度。第5章綿隧道模支護斃結(jié)構(gòu)異的計牲算5.邪2.姜4襯砌厚截面戰(zhàn)強度良簡算2.概望率鼻極訪限厲狀插態(tài)搏法極康限漢狀替態(tài)巖法許～染采兩用瓣數(shù)蛙理犯統(tǒng)活計言方志法己，月用勵概藏率鋪來勁衡殿量蝦結(jié)吹構(gòu)飯的區(qū)安壩全扯度鐮，爪或臉稱“可雕靠詞度”。（1）碼承鑒載平能京力授極肯限憲狀激態(tài)混礎(chǔ)凝妥土粗矩多形借截園面敘中枝心夸及笑偏猶心晃受仔壓啞構(gòu)殖件秋，茶其海受熔壓虛承康載察能嬸力邊：第5章剖隧道煤支護趕結(jié)構(gòu)蹈的計伐算5.橡2.太4襯砌痰截面世強度綿簡算2.概率含極限越狀態(tài)楚法（2）農(nóng)正孟常剃使跌用制極溜限樸狀馳態(tài)從抗體裂要丙求出病發(fā)，輛混凝仇土矩丑形偏裕心受洲壓構(gòu)葬件的添抗裂晚承載糠力按柄下式鑼檢算促：第5章拿隧構(gòu)道逼支求護爽結(jié)叢構(gòu)灣的弱計忌算5電.駱3繡.軋1解落析剛法5.錯3巖震體晚力展學(xué)無方鄉(xiāng)豐法5逃.完3膚.北2數(shù)西值薄分痰析滅法5哥.及3巖體套力學(xué)續(xù)方法1梅.概述◆邊作界乓元塵法踢、撿無印限失元蛛法掘、柄有涼限全元腰法表、菌有查限沖元晚法滿耦賺合曾方盞法涂等專，煌僅家介膛紹宇有汪限持元桂法2斥.有主限販元騎法漸處摔理貢特容點（1）單追元類圣型的丈選擇蔽和網(wǎng)梅格劃也分5.行3.涌2數(shù)值怪分析解法圖5-腦11隧述道柏計至算克范賞圍王及揭網(wǎng)麗格騙劃趟分第5章網(wǎng)隧幅道嫩支完護滅結(jié)普構(gòu)命的蟻計儲算（2）計拖算范番圍的球選?、偎碇?jǐn)?shù)烙涢_桃挖雁影誤響哥范循圍晉～慰距速開億挖潮面鎮(zhèn)中廳心燃點3~找5倍洞崗跨的喜范圍末；②邊導(dǎo)界奶上雞位設(shè)移拾為屯零壩。第5章豈隧崖道伸支區(qū)護諸結(jié)凱構(gòu)貞的耍計輸算（3）邊美界條揮件和警初始索應(yīng)力（4）卸前荷釋疑放荷喬載及殖卸荷昂過程法模擬（5）溜開宿挖援施普工盒步傻驟狐的漂模享擬（6）融求向單兇元毀應(yīng)礎(chǔ)力（8）有申限元慕法計抄算的芝可信虧度（7）圍候巖與警支護盜結(jié)構(gòu)洞穩(wěn)定酬性判映斷第5章?lián)Q隧鴉道須支準(zhǔn)護幣結(jié)固構(gòu)欲的姥計山算5.進4隧茄道形洞判門肉計門算計碰算厲方濁法判：般洞針門瘦可孩視即作掙擋嬌土徒墻其，吐按需計惑算桃擋車土鉤墻遺的床方饑法晉進蟻行芬計史算醋。計算撐處理佳：精①主申動土旗壓力暈按庫殿侖理霞論進賓行計使算；配②銜無論膨墻背嫁仰斜懷或直濱立，智土壓睛力的虧作用假方向冷均假葉定為蹈水平辰；喬③不賓考慮擱被動姜土壓液力。感④圣取最曉不利凱位置蔬的墻園體條顆帶計病算，杰稱為“檢算張條帶”。條威帶寬喉度一純般為1m，制最聚不勸利閱位亦置筑～基墻贏體吊最牢高猾點取。第5章粉隧圣道抽支恭護塞結(jié)夕構(gòu)柔的鏟計嘗算5咱.翻4隧道栗洞門子計算5功.蒼4芝.雙1計核算逗部積位嫌（拿檢鬼算夕條朵帶促）館的軌選乎取劑及哲計脹算饑要棒點1．柱贏式、潛端墻者式洞路門第5章恢隧夢道蟲支跑護瘡結(jié)鳴構(gòu)柴的悶計候算5.定4隧道撞洞門攔計算5馳.奮4裝.崗1計算掙部位象（檢原算條印帶）奧的選耳取及豎計算啟要點2．文有漏擋醒、驗翼匠墻駕的類洞守門第5章炮隧拍道孤支并護廚結(jié)影構(gòu)同的把計蠢算5.討4隧道繪洞門魚計算5飲.宇4憲.絡(luò)2洞揉門拖計冰算懂內(nèi)域容1.洞門堪計算免內(nèi)容榜：①咐墻誼身塌偏百心舊及賢強抗度堵；②繞討墻趾客的抗虎傾覆貴性(墻趾運～墻仇身外述表面沿與基弊底面寧的交倦點)；③陷沿追基劇底墊滑救動倦的吵穩(wěn)擺定米性表；④星基撇底化應(yīng)臺力腹檢判算欄。第5章資隧道累支護爐結(jié)構(gòu)游的計渡算5眾.肚4隧悠道終洞敗門迎計螺算5件.滾4攜.途2洞柴門麻計扛算法內(nèi)羅容2.洞門期端墻霉及擋趁（翼想）墻鋪檢算齡規(guī)定

墻身截面壓應(yīng)力≤容許應(yīng)力

墻身截面偏心距e

≤0.3倍截面厚度

基底應(yīng)力≤地基容許承載力

基底偏心距e

巖石地基≤B/4，土質(zhì)地基≤B/6（B為墻底厚度）

滑動穩(wěn)定系數(shù)KC≥1.3

傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0≥1.5第5章站隧膝道禿支眠護怎結(jié)轉(zhuǎn)構(gòu)掛的夸計白算5肚.羞4隧道五洞門笨計算5件.悄4換.犧4洞霉門葵計摧算妻的茅概宇率鍛極助限膨狀雁態(tài)它法鐵歐路客隧倡道妄設(shè)雷計盼規(guī)股范膏規(guī)房誠定預(yù)隧護道罪洞趴門脈除妄按挨破臨損館階憶段樓法店進令行只檢房誠算廚外孟，嘩還喂可難采小用掌極奏限燒狀拉態(tài)相法笑進廈行忍設(shè)問計脅計印算小。驗基殺本罷方縱法愈仍糾同吳破娛損酷階盛段踩法赴，伍如財取歪計約算飼條擠帶燥，格具何體潑公錘式惠不極同年，方按珠可雁靠自度眉理袖論揭得昏出.第5章鈔隧道核支護咱結(jié)構(gòu)遺的計么算5四.倘4隧桶道最洞鐘門距計揮算5.衡4.鈔4洞門色計算束的概德率極固限狀青態(tài)法1.洞辭門頂墻狼墻違身魯抗?fàn)T壓搜承視載衫能壞力擺計膊算(承載范能力指極限浙狀態(tài))2攏.洞門水墻墻粗身抗志裂承母載能牌力計宇算(正攔常倘使晌用塊極妄限它狀鉛態(tài))第5章乞隧道販支護額結(jié)構(gòu)掛的計怨算5.鄰4隧撓道衡洞擔(dān)門鈔計鈴算5.愁4.蘭4洞帳門償計劇算滑的團概逮率蠅極覆限考狀太態(tài)鳴法3四.洞門爛墻地仙基承巖載能擊力計楊算4島.抗傾莖覆計閘算5.抗滑般動計丙算第5章首隧戶道爽支爐護斯結(jié)車構(gòu)尤的白計掙算5既.窄5隧色道罵抗姐震欄計旦算5怖.姻5延.悶1概安述規(guī)克定共：柏在尊地面震后基殿本掏烈衛(wèi)度奸為7度前及耕以獅上早地蝕區(qū)鼻的抬隧某道惰，蜂需間要葵進桃行隔抗臂震襖設(shè)泛計霉?？拐鹕性O(shè)計腔方法究：地望震系慶數(shù)法其慶它辱方荷法侵：①波翁動法蹲；②組相互趙作用酒法；筆③數(shù)閣值分逝析方泄法，疫等。第5章嬌隧道漁支護轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)姜的計器算5教.雨5隧道脫抗震販計算5丈.畝5笨.廢3地吃震脹系擴數(shù)禍法考述慮兵兩甩種銷情端況繼：◆水襪平域地冒震步力權(quán)的蔽方斗向神橫梅交雁隧源道第縱鋒軸應(yīng)怕考枝慮桶洞眉口夏、言淺駛埋誼、市偏憶壓艱地旦段司和瓦明你洞隨?！羲畠雌侥旱鼐鸱至Ξ?dāng)?shù)木劮奖I向傷沿憤隧沫道另縱添軸僅需謙考慮選洞門速及洞插口一囑個環(huán)施節(jié)襯拘砌。第5章淘隧道拌支護朋結(jié)構(gòu)縣的計死算5絹.幕5隧封道蜜抗武震撤計