水工隧洞軟件手冊(cè)水利版

1、 SDCAD4.0 水利版水利版水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟軟 件件 用用 戶(hù)戶(hù) 手手 冊(cè)冊(cè)國(guó)家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院水工處國(guó)家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院水工處2003 年年 4 月月目 錄1 引言.11.1 版本說(shuō)明.11.2 定義.11.3 參考資料.22 軟件功能及運(yùn)行環(huán)境.22.1 軟件功能.22.2 運(yùn)行環(huán)境.23 計(jì)算方法及設(shè)計(jì)假定.23.1 荷載工況.23.2 有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù).33.3 內(nèi)力計(jì)算方法.43.4 選筋方法.53.5 制圖約定.54 軟件的應(yīng)用和操作.64.1 總菜單.64.2 各項(xiàng)菜單的功能.64.2.1 設(shè)置路徑.

2、64.2.2 輸入數(shù)據(jù).74.2.3 數(shù)據(jù)前處理.84.2.4 內(nèi)力計(jì)算.84.2.5 成果整理.94.2.6 單工況配筋.104.2.7 最終選筋.104.2.8 繪鋼筋圖.114.2.8.1 形成圖塊文件.114.2.8.2 布圖.114.2.9 有限元計(jì)算.144.2.10 有限元結(jié)果配筋.154.2.11 編輯計(jì)算書(shū).154.2.12 退出 SDCAD.155 接口文件及其說(shuō)明.165.1 基本數(shù)據(jù)文件.165.2 單工況配筋文件.195.3 最終選筋文件.225.4 有限元成果整理所需文件.246 程序的連續(xù)運(yùn)行.246.1 圓形有壓洞(內(nèi)水壓力占優(yōu)勢(shì)的情況)的計(jì)算和繪圖.256.2

3、 圓拱直墻形、矩形、馬蹄形和內(nèi)水壓力不是主要荷載的圓形隧洞的運(yùn)行次序.256.3 矩形變圓形或圓形變矩形漸變段的計(jì)算次序.256.4 圓拱直墻變矩形(城矩)或矩形變圓拱直墻形(矩城)漸變段程序運(yùn)行方法.266.5 用有限元法計(jì)算和繪圖.267 其它斷面的襯砌計(jì)算和配筋.267.1 數(shù)據(jù)輸入文件的準(zhǔn)備.267.2 內(nèi)力計(jì)算和配筋.338 不計(jì)算，直接繪制鋼筋圖.339 關(guān)于對(duì)稱(chēng)豎井的內(nèi)力計(jì)算.3410 計(jì)算結(jié)果輸出格式說(shuō)明.3410.1 公式法計(jì)算結(jié)果.3410.2 邊值法計(jì)算結(jié)果.3510.3 單工況配選筋計(jì)算結(jié)果.3510.4 最終選筋結(jié)果.3610.5 有限元應(yīng)力成果.3610.6 有限元

4、應(yīng)力換算為內(nèi)力結(jié)果.3710.7 用有限元成果配筋的輸出格式.37附錄 A 輸出文件一覽表 .38附錄 B 有限元計(jì)算網(wǎng)格示意圖 .4011 引言引言1.1 版本說(shuō)明版本說(shuō)明水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(簡(jiǎn)稱(chēng) SDCAD)，是由國(guó)家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院水工處開(kāi)發(fā)的。較早的 SDCAD 2.0 版是根據(jù) SD13484水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范 、SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定而編制的，該版本軟件 1993 年 12 月由水規(guī)總院鑒定后，先后被水利水電系統(tǒng)三十多個(gè)設(shè)計(jì)單位引進(jìn)并在實(shí)際工程中應(yīng)用。由于 DL/T50571996(SL/T19196)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 、

5、DL50771997水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范 的發(fā)布實(shí)施，原來(lái)的SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 已在電力行業(yè)廢止，SDCAD 2.0 和SDCAD 2.10 已經(jīng)與新規(guī)范不適應(yīng)。為適應(yīng)新規(guī)范的要求，我們于 1999 年 6 月對(duì)SDCAD 2.10 按新規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行了修編，推出了 SDCAD 3.0 版。SDCAD 3.0 仍在DOS 環(huán)境下運(yùn)行，由于現(xiàn)在微機(jī)全部采用 Windows 操作系統(tǒng)，原來(lái)的 DOS 版本程序使用起來(lái)顯得很不方便。為適應(yīng)操作系統(tǒng)的變化，并參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范( 報(bào)批稿 )，我們?cè)?SDCAD 3.0 的基礎(chǔ)上又完成了由 DOS 向Windows

6、 環(huán)境下的移植和二次開(kāi)發(fā)，形成了 SDCAD 4.0 版。與 DOS 版本比較SDCAD 4.0 界面更好，使用更方便，并且擴(kuò)展了功能。此后，中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，SL2792002水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范于2002-12-10 發(fā)布，2003-03-01 實(shí)施，該規(guī)范規(guī)定：混凝土和鋼筋混凝土襯砌的強(qiáng)度計(jì)算仍按 SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） 的規(guī)定執(zhí)行。為與該規(guī)范相適應(yīng)，我們?cè)赟DCAD4.O 基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)修改，形成了SDCAD4.0 水利版。1.2 定義定義SDCAD：水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的簡(jiǎn)稱(chēng)。邊值法：指原 SD134-84水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范附錄中的“邊值

7、數(shù)值解法” 。公式法：指水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范附錄中“圖形有壓隧洞襯砌計(jì)算”方法。有限元法：指線彈性平面有限元法。常用斷面：指圓形、圓拱直墻形、矩形、馬蹄形、矩形變圓形和圓形變矩形(簡(jiǎn)稱(chēng)方圓漸變段)、圓拱直墻變矩形和矩形變圓拱直墻形(簡(jiǎn)稱(chēng)城矩漸變段)等八種襯砌斷面。開(kāi)口圓拱直墻形做為圓拱直墻形的一個(gè)特例(D1=0)也歸并到常用斷面中。其它斷面：除常用斷面外，圖 7.1-1 中 A=1、5、8、9、12、13 時(shí)的襯砌斷面均稱(chēng)作其它斷面。21.3 參考資料參考資料(1) SL2792002水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范(2) SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） (3) SDCAD Ver 3.0 水工

8、隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)修編說(shuō)明(4) SDCAD 2.00 水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)用戶(hù)手冊(cè)。2 軟件功能及運(yùn)行環(huán)境軟件功能及運(yùn)行環(huán)境2.1 軟件功能軟件功能(1) 用于招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工詳圖設(shè)計(jì)階段有壓和無(wú)壓水工隧洞及豎井的鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2) 可對(duì) 14 種不同斷面型式的襯砌進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算、配筋計(jì)算和繪制內(nèi)力圖。對(duì)其中的八種常用斷面，還進(jìn)行裂縫開(kāi)度驗(yàn)算，并能自動(dòng)繪制施工用的鋼筋圖和編輯計(jì)算書(shū)。底部為圓角的圓拱直墻斷面（圖 7.1-1 A=5）可做為常用斷面進(jìn)行計(jì)算和編輯計(jì)算書(shū)，目前暫不能畫(huà)鋼筋圖。(3) 內(nèi)力計(jì)算包括邊值法、圓形有壓隧洞計(jì)算的公式法和有限元

9、法。荷載工況包括運(yùn)行期持久狀況、運(yùn)行期短暫狀況、運(yùn)行期偶然狀況、檢修期工況、施工期工況。(4) 操作簡(jiǎn)便、輸入數(shù)據(jù)少、人機(jī)界面較好、自動(dòng)化程度高。2.2 運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行環(huán)境(1) 硬件：微機(jī)、打印機(jī)(2) 軟件：Windows98、AutoCAD 14.0、Word 973 計(jì)算方法及設(shè)計(jì)假定計(jì)算方法及設(shè)計(jì)假定3.1 荷載工況荷載工況荷載工況：(1) 運(yùn)行期持久狀況(2) 檢修期工況(3) 施工期工況(4) 運(yùn)行期短暫狀況(5) 運(yùn)行期偶然狀況3三種荷載組合：(1) 運(yùn)行期：內(nèi)水壓力+外水壓力+圍巖壓力+襯砌自重+圍巖彈性抗力(2) 檢修期：外水壓力+圍巖壓力+襯砌自重+圍巖彈性抗力(3) 施工

10、期：灌漿壓力+外水壓力+圍巖壓力+襯砌自重+圍巖彈性抗力3.2 有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)3.2.1 強(qiáng)度安全系數(shù)強(qiáng)度安全系數(shù)混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)按 SL2792002水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范6.3.3 條和 SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） 第 31 條的規(guī)定取值，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂安全系數(shù)按 SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） 第 32 條的規(guī)定取值。3.2.2 最小配筋率最小配筋率由于 SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） 對(duì)最小配筋率的規(guī)定有些不夠理想，如混凝土強(qiáng)度越高時(shí)，規(guī)定的 最小受拉配筋率反而越大；偏心受壓構(gòu)件的 min規(guī)定得

11、比受拉鋼筋的 min還大等等，導(dǎo)致有時(shí)配筋結(jié)果不合理。為此在程序中，最小配筋率參照 SL/T 19196水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表 9.5.1 鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋最小配筋率，取值如下：級(jí)鋼筋 min=min=0.20%、級(jí)鋼筋 min=min=0.15%min 為受拉鋼筋的最小配筋率，min 為受壓鋼筋的最小配筋率3.2.3 最大裂縫寬度允許值最大裂縫寬度允許值(1) 長(zhǎng)期組合，0.25 cm；(2) 短期組合，0.30 cm；(3) 水質(zhì)有侵蝕性時(shí)，0.150.20 cm。43.3 內(nèi)力計(jì)算方法內(nèi)力計(jì)算方法襯砌內(nèi)力計(jì)算有三種方法可供選用：(1) 邊值法該法將襯砌內(nèi)力歸結(jié)為求解非線性常微

12、分方程組的邊值問(wèn)題，避免了手算中人為假定彈性抗力分布圖形帶來(lái)的誤差，可適用于各種斷面的襯砌計(jì)算。有關(guān)計(jì)算公式參閱水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范附錄。本軟件所提供的邊值法計(jì)算程序可計(jì)算荷載和結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)情況；為適應(yīng)豎井計(jì)算需要，程序中考慮了法向均布荷載。(2) 圓形有壓隧洞襯砌計(jì)算方法(公式法)對(duì)于圓形有壓洞，當(dāng)內(nèi)水壓力為主要荷載時(shí)，常用水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范附錄中提供的圓形有壓隧洞襯砌計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。按照公式法編制的程序進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先按素混凝土考慮，按照相應(yīng)公式求出襯砌內(nèi)外表面的混凝土拉應(yīng)力 i和 0，設(shè)l為混凝土的允許軸向拉應(yīng)力，當(dāng)0l時(shí)，按雙層鋼筋混凝土襯砌設(shè)計(jì)；當(dāng) 01 i1時(shí)，按單層鋼筋混凝土襯砌設(shè)計(jì)；

13、當(dāng) 01 i1時(shí)，按素混凝土襯砌設(shè)計(jì)。對(duì)單層或雙層鋼筋混凝土襯砌，先按最小配筋率配筋，按混凝土未出現(xiàn)裂縫情況計(jì)算混凝土的應(yīng)力 h，若 h未超過(guò)混凝土的允許軸向拉力，則說(shuō)明混凝土不會(huì)開(kāi)裂，按最小配筋率計(jì)算滿(mǎn)足要求；若 h超過(guò)混凝土的允許軸向拉力，再按混凝土襯砌出現(xiàn)裂縫情況計(jì)算。(3) 有限元法當(dāng)隧洞斷面較大，地質(zhì)條件較復(fù)雜時(shí)，除用上述方法計(jì)算外，可用有限元法進(jìn)行校核。系統(tǒng)提供的一個(gè)計(jì)算程序是帶節(jié)理單元的平面八結(jié)點(diǎn)等參元程序，該程序?yàn)榫€彈性計(jì)算程序，荷載、單元信息、結(jié)點(diǎn)座標(biāo)等根據(jù)基本數(shù)據(jù)文件 JXSSD 由程序自動(dòng)生成。自動(dòng)生成的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)和單元數(shù)是固定的，襯砌層沿厚度方向取二層8 結(jié)點(diǎn)等參元，圍

14、巖部分取三層 8 結(jié)點(diǎn)等參元，并假設(shè)圍巖是均質(zhì)的；在圍巖和襯砌之間布置了一層 6 結(jié)點(diǎn)節(jié)理單元，厚度取 2mm，當(dāng)荷載以?xún)?nèi)水壓力為主時(shí)(運(yùn)行5期工況)，節(jié)理單元彈模取混凝土襯砌彈模的 1/10，當(dāng)荷載以外水壓力為主時(shí)，為避免圍巖限制襯砌向內(nèi)變形，節(jié)理單元彈模取 E=0.1MPa。襯砌四周?chē)鷰r范圍，左右取 3 倍洞高，上下取 3 倍洞寬。邊界約束條件：除圓形斷面外，其它斷面的邊界均為上邊自由，另外三面用鏈桿約束。對(duì)圓形斷面，上部 67.5范圍內(nèi)為自由邊界，其余邊界為固定邊界。有限元成果整理程序?qū)?yīng)力轉(zhuǎn)換成斷面內(nèi)力，用內(nèi)力成果進(jìn)行配筋計(jì)算。使用系統(tǒng)提供的有限元程序，其優(yōu)點(diǎn)是不需要手工劃分有限元網(wǎng)格

15、和輸入計(jì)算數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)是只適用于均質(zhì)圍巖和線彈性計(jì)算情況。3.4 選筋方法選筋方法根據(jù)最大配筋面積和常用直徑，計(jì)算出一組可供選擇的鋼筋間距，由設(shè)計(jì)人員選擇。間距初步選定后，再根據(jù)頂拱、底板、邊墻的配筋面積確定各部位的直徑，然后進(jìn)行裂縫驗(yàn)算(運(yùn)行期偶然狀況不進(jìn)行裂縫驗(yàn)算)，使所選鋼筋同時(shí)滿(mǎn)足應(yīng)力和限裂要求。城門(mén)洞型和方型斷面的底板和邊墻，根據(jù)中間部分的最大配筋面積確定主筋，若兩端配筋面積大于中間則加短筋滿(mǎn)足。選筋采用計(jì)算和設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)判斷相結(jié)合，用人機(jī)對(duì)話(huà)實(shí)現(xiàn)。3.5 制圖約定制圖約定對(duì)各種類(lèi)型斷面的隧洞鋼筋圖，我們研究了大量實(shí)際施工圖紙，結(jié)合設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)，作出以下標(biāo)準(zhǔn)化處理：(1) 圖塊

16、類(lèi)型的確定：圓拱直墻形和方形隧洞有橫剖面、邊墻、頂拱(板)、底板圖塊；漸變段有橫剖面、立面圖塊；圓形馬蹄形有橫剖面圖塊，各類(lèi)均有鋼筋表、材料表圖塊。(2) 施工縫位置：跨度3m 以下的隧洞不分縫，跨度大的圓形隧洞施工縫在45、135、225、315處，其它類(lèi)型在底板或邊墻上，分縫數(shù)和位置由設(shè)計(jì)人員選定。(3) 鋼筋接頭布置在施工縫外50100cm 處，不分縫的圓形洞則在45、225處。(4) 內(nèi)外層鋼筋間距可不相同，同層鋼筋直徑也可不同，但相鄰兩段直徑差不超過(guò)兩級(jí)。(5) 漸變段橫剖面圖不畫(huà)聯(lián)系筋，在材料表中計(jì)入重量；其它常用斷面橫剖面6圖中，聯(lián)系筋可虛實(shí)相間繪制，表示作梅花狀布置。(6) 邊

17、墻或底板加短筋時(shí)，長(zhǎng)度按高度或跨度的 1/4 取，但最后由設(shè)計(jì)人員選定。方圓漸變段不用短筋，城矩漸變段側(cè)墻上部和頂部也不用短筋。(7) 鋼筋級(jí)別由設(shè)計(jì)人員選擇，一般受力筋及短筋均取級(jí)鋼筋，斜筋、縱向分布筋、聯(lián)系筋一般為級(jí)鋼筋。4 軟件的應(yīng)用和操作軟件的應(yīng)用和操作4.1 總菜單總菜單當(dāng)你啟動(dòng) SDCAD 后，屏幕上將出現(xiàn)如下的總菜單：國(guó)家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院國(guó)家電力公司中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院水工隧洞鋼筋混凝土襯砌計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)SDCAD 水利版 Ver 4.0 2002.4設(shè)置路 徑成果整 理有 限 元 計(jì)算輸入數(shù) 據(jù)單工況配筋有限元結(jié)果配筋數(shù)據(jù)前處理最終選 筋編 輯 計(jì) 算書(shū)內(nèi)力計(jì) 算繪

18、鋼筋 圖退出SDCAD要完成某項(xiàng)任務(wù)，請(qǐng)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的菜單項(xiàng)。4.2 各項(xiàng)菜單的功能各項(xiàng)菜單的功能4.2.1 設(shè)置路徑設(shè)置路徑在你安裝 SDCAD 以前，請(qǐng)先確定兩個(gè)目錄(文件夾)，一個(gè)存放程序的目錄，一個(gè)存放數(shù)據(jù)和結(jié)果的目錄。例如程序存放在 D 盤(pán) SDSL 目錄中，數(shù)據(jù)存放在 D盤(pán) DASL 目錄中，當(dāng)你第一次啟動(dòng) SDCAD 時(shí)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話(huà)框：Sdcad 路徑文件不存在，需要設(shè)置路徑 確定 點(diǎn)擊“確定”按鈕，屏幕上出現(xiàn)總菜單。點(diǎn)擊“設(shè)置路徑”菜單，屏幕左下角出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入框，提示你輸入計(jì)算程序路徑，如果你已經(jīng)把 SDCAD 安裝在 D 盤(pán)7SDSL 文件夾中，請(qǐng)輸入 D:SDSL

19、，然后點(diǎn)擊“確定” ，屏幕左下角又出現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入框，提示你輸入數(shù)據(jù)存放路徑，這時(shí)你可以輸入 D:DASL，然后點(diǎn)擊“確定” ，設(shè)置路徑的任務(wù)就完成了。在 D 盤(pán)的根目錄中形成了路徑文件 SLPSDAT它的內(nèi)容為：D:DASL，DSDSL。設(shè)置路徑完成后，以后你再啟動(dòng) SDCAD 算題時(shí)，可以不再執(zhí)行這項(xiàng)操作了。當(dāng)然，如果你改變了存放計(jì)算結(jié)果的文件夾，則需重新設(shè)置路徑。4.2.2 輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入“常用斷面”的數(shù)據(jù)，請(qǐng)點(diǎn)擊“輸入數(shù)據(jù)”菜單。點(diǎn)擊“輸入數(shù)據(jù)”菜單后，屏幕上顯示八種常用斷面的圖示，選擇你要輸入的斷面，則出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入列表，并在表中顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)的底值(上一次計(jì)算的數(shù)據(jù))。數(shù)據(jù)項(xiàng)包括

20、計(jì)算方法、起始樁號(hào)、混凝土容重和強(qiáng)度等級(jí)、內(nèi)外水頭、外水折減系數(shù)、灌漿壓力、單位彈性抗力、圍巖壓力計(jì)算方法和相應(yīng)參數(shù)，襯砌斷面外形的幾何數(shù)據(jù)等。各項(xiàng)數(shù)據(jù)的單位和輸入方法表中已詳細(xì)提示，按表輸入即可，這里著重說(shuō)明以下幾點(diǎn)。(1) 當(dāng)你從鍵盤(pán)敲入數(shù)字后，必須按回車(chē)(Enter)鍵才算輸入。(2) 計(jì)算方法有三種：公式法、邊值法和有限元法。(3) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)有五種選擇：C10、C15、C20、C25、C30。(4) 當(dāng)你選定有限元法時(shí)，代替彈性抗力的數(shù)據(jù)是圍巖彈性模量和波桑比。(5) 圍巖壓力計(jì)算方法有三種選擇：系數(shù)法、普氏法、直接輸入法。系數(shù)法輸入?yún)?shù)有：圍巖重度(kN/m3)、垂直壓力系數(shù)

21、Sy、側(cè)向壓力系數(shù) Sx。計(jì)算公式為：q=SyBe=SxHq垂直壓力強(qiáng)度e水平壓力強(qiáng)度圍巖容重B開(kāi)挖凈寬H開(kāi)挖凈高。普氏法輸入?yún)?shù)有：圍巖重度、堅(jiān)固系數(shù)、內(nèi)摩擦角，其計(jì)算公式為：q=h8e1=hm2e2=(h+H)m2m=tg(45-/2)h=(0.5B+Hm)/f式中：圍巖重度 (kN/m3)h塌落拱高度 (m)B開(kāi)挖寬度 (m)H開(kāi)挖高度 (m)f普氏系數(shù)或稱(chēng)巖石堅(jiān)固系數(shù)內(nèi)摩擦角q垂直壓力強(qiáng)度 (kPa)e1上部側(cè)向壓力強(qiáng)度 (kPa)e2下部側(cè)向壓力強(qiáng)度 (kPa)直接法直接輸入頂部、側(cè)向上部、側(cè)向下部圍巖壓力強(qiáng)度。(6) 運(yùn)行期持久狀態(tài)、檢修期、施工期可一次輸入，若還要計(jì)算運(yùn)行期偶然狀

22、況和運(yùn)行期短暫狀況，則還要分別重新輸入數(shù)據(jù)。(7) 開(kāi)口圓拱直墻按圓拱直墻形輸入數(shù)據(jù)，但底板厚度取為 0(即 D1=0)4.2.3 數(shù)據(jù)前處理數(shù)據(jù)前處理對(duì)于邊值法和公式法，輸入數(shù)據(jù)后，請(qǐng)選擇“數(shù)據(jù)前處理”菜單項(xiàng)，然后點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕，則形成內(nèi)力計(jì)算所需數(shù)據(jù)文件。對(duì)于圓形、圓拱直墻、矩形、馬蹄形襯砌形成三個(gè)數(shù)據(jù)文件：DM1SD1、DM1SD2、DM1SD3。對(duì)于城矩漸變段和方圓漸變段，還形成計(jì)算漸變剖面 1 的三個(gè)數(shù)據(jù)文件DM2SD1、DM2SD2、DM2SD3。對(duì)于方圓漸變段，除了上述六個(gè)文件外，還形成漸變剖面 2 的三個(gè)數(shù)據(jù)文件DM3SD1、DM3SD2、DM3SD3。上述文件名中擴(kuò)展名“S

23、D1”對(duì)應(yīng)運(yùn)行期工況， “SD2”對(duì)應(yīng)檢修期工況，“SD3”對(duì)應(yīng)施工期工況。4.2.4 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算用邊值法和公式法計(jì)算，運(yùn)行數(shù)據(jù)前處理后，請(qǐng)點(diǎn)擊“內(nèi)力計(jì)算”菜單，進(jìn)行9內(nèi)力計(jì)算。點(diǎn)擊“內(nèi)力計(jì)算”菜單后，在總菜單左下角出現(xiàn)輸入對(duì)話(huà)框。SDCAD 計(jì)算的是否為圓形有壓洞運(yùn)行工況(Y/N) 確定 取消 N若不是，輸入 N 點(diǎn)擊“確定” 。則打開(kāi)“用邊值法計(jì)算內(nèi)力”窗口，顯示如下“請(qǐng)對(duì)下列逐項(xiàng)進(jìn)行選擇”(一) 計(jì)算斷面選擇(NGK)(四) 計(jì)算工況選擇(NKK)1. 標(biāo)準(zhǔn)斷面1. 運(yùn)行期持久狀況2. 其它類(lèi)型斷面2. 檢修期3. 施工期(二) 計(jì)算情況選擇(NST)4. 運(yùn)行期短暫狀況1. 隧洞

24、5. 運(yùn)行期偶然狀況2. 豎井(五) 灌漿壓力作用部位或法向均布荷載(LN)3. 中心對(duì)稱(chēng)豎井1. 頂部(三) 是否輸出標(biāo)識(shí)符說(shuō)明(IB)2. 邊墻1. 輸出3. 法向均布荷載 2. 不輸出4. 沒(méi)有用鼠標(biāo)點(diǎn)擊法對(duì)上述五項(xiàng)選擇后，接著出現(xiàn)三個(gè)輸入對(duì)話(huà)框，按要求輸入即可。這里需要特別指出的是，當(dāng)計(jì)算完返回主菜單后，要接著選擇成果整理菜單，以便形成該計(jì)算狀況的輸出文件和繪制內(nèi)力圖。若要計(jì)算圓形有壓洞運(yùn)行工況，則在點(diǎn)擊“內(nèi)力計(jì)算”出現(xiàn)的輸入對(duì)話(huà)框中輸入 Y，則打開(kāi)圓形有壓洞襯砌計(jì)算窗口，點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕，按照出現(xiàn)的輸入對(duì)話(huà)框中的提示操作即可。這里需指出的是計(jì)算完圓形有壓洞運(yùn)行工況后，已形成了成果輸出

25、文件，不必再點(diǎn)擊“成果整理”菜單，而是再點(diǎn)擊“內(nèi)力計(jì)算”菜單，計(jì)算檢修期或施工期工況，這兩種工況計(jì)算完后都要選擇“成果整理”形成內(nèi)力輸出文件和繪制內(nèi)力圖。4.2.5 成果整理成果整理當(dāng)用“邊值法”計(jì)算時(shí)，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算后，應(yīng)接著點(diǎn)擊“成果整理”菜單項(xiàng)，10這時(shí)在窗口上方，顯示如下一排菜單：點(diǎn)擊“列表顯示”按鈕，以表格的形式在屏幕上顯示內(nèi)力和位移成果。點(diǎn)擊“畫(huà)內(nèi)力圖”按鈕，在窗口左下方出現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入框，提示你輸入圖幅比例，輸入圖幅比例后，則在屏幕上畫(huà)出軸力、剪力、彎矩分布圖，在下面的選擇框中，選擇本次計(jì)算的荷載組合，然后點(diǎn)擊“選定”按鈕。在屏幕上畫(huà)出內(nèi)力圖后，點(diǎn)擊“抓圖”按鈕，把屏幕上的圖形直接

26、保存到存放計(jì)算結(jié)果的文件夾中，待編輯計(jì)算書(shū)時(shí)，再把它插入計(jì)算書(shū)“2.1 內(nèi)力計(jì)算成果“一節(jié)的相應(yīng)位置上。抓圖的操作如下：?jiǎn)螕簟白D“按鈕，然后在屏幕上選擇抓圖范圍，在圖形的左上角按下鼠標(biāo)左鍵不放，拉到右下角，在矩形虛線框內(nèi)部的部分圖形即為選定的抓圖范圍，松開(kāi)左鍵，在出現(xiàn)的”另存為“輸入框中輸入存放圖形的路徑和文件名（擴(kuò)展名為 .BMP）,點(diǎn)擊“保存”按鈕。如果抓圖成功，屏幕上將出現(xiàn)“抓圖成功”消息框，點(diǎn)擊“OK” ，則返回“邊值法成果整理程序”窗口，點(diǎn)擊“返回“回到 SDCAD 總菜單。4.2.6 單工況配筋單工況配筋某一工況計(jì)算完畢，并且進(jìn)行了成果整理，應(yīng)及時(shí)地選擇“單工況配筋”按鈕，進(jìn)行該

27、種工況的配筋計(jì)算。點(diǎn)擊“單工況配筋”按鈕，就打開(kāi)了“邊值法單工況配筋程序”窗口，在窗口上方有兩個(gè)按鈕：點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕，開(kāi)始配筋計(jì)算，窗口左下方將出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入對(duì)話(huà)框，按提示輸入建筑物級(jí)別，鋼筋級(jí)別、保護(hù)層厚度、限裂寬度等。配筋計(jì)算結(jié)束，點(diǎn)擊“返回”按鈕，回到主菜單。4.2.7 最終選筋最終選筋注意：在你選擇本項(xiàng)菜單前，你必須完成你要計(jì)算的各種工況的內(nèi)力計(jì)算和各種工況下的單工況配筋計(jì)算。例如，你要計(jì)算如下四種工況：運(yùn)行期持久狀況、檢修期工況、施工期工況、運(yùn)行期偶然狀況，這樣就需完成 4 個(gè)內(nèi)力計(jì)算，4 個(gè)單工列表顯示畫(huà)內(nèi)力圖返回運(yùn)行返回抓 圖11況配筋計(jì)算以后，才能選擇“最終選筋” 。點(diǎn)擊主菜單

28、上的“最終選筋”菜單項(xiàng)，則打開(kāi)最終選筋窗口，在窗口的上部有三個(gè)按鈕。4.2.7.1 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選筋點(diǎn)擊“根據(jù)計(jì)算結(jié)果選筋”按鈕，在窗口中出現(xiàn)一個(gè)選擇框，請(qǐng)你選擇已計(jì)算的荷載工況，選擇完畢，請(qǐng)點(diǎn)擊“確定”按鈕。接下去按提示操作即可。4.2.7.2 直接輸入斷面鋼筋若你不經(jīng)過(guò)配筋選筋計(jì)算，而想直接形成繪圖用的鋼筋文件，你可點(diǎn)擊“最終選筋”窗口下的“直接輸入斷面鋼筋”按鈕，詳細(xì)操作方法將在第 8 章，不計(jì)算直接繪制鋼筋圖中介紹。4.2.8 繪鋼筋圖繪鋼筋圖如果你通過(guò)選筋，已形成了繪鋼筋圖所用的鋼筋文件，下一步就可繪制鋼筋圖了。各種不同斷面的隧洞繪圖所用的鋼筋文件如下：圓形洞身段 YXDGJ圓拱直墻

29、段 YZDGJ矩形洞身段 JXDGJ馬蹄形洞身段 MTGJ方圓漸變段(方變圓、圓變方)：矩形部分 JBFGJ方圓形 1 JBJGJ方圓形 2 JBYGJ圓拱直墻變矩形(城矩)、矩形變圓拱直墻形(矩城)漸變段：漸變剖面 YZJGJ矩形剖面 JXJGJ從上面可以看出對(duì)于方圓漸變段，必須運(yùn)行三次最終選筋，形成三個(gè)不同的鋼筋文件，才能畫(huà)鋼筋圖；對(duì)于城矩和矩城漸變段必須運(yùn)行兩次最終選筋形成兩個(gè)不同的鋼筋文件，才能畫(huà)鋼筋圖。點(diǎn)擊總菜單中的“繪鋼筋圖”菜單項(xiàng)，系統(tǒng)將根據(jù)數(shù)據(jù)輸入時(shí)所選的斷面形狀根據(jù)計(jì)算結(jié)果選筋直接輸入斷面鋼筋返回 SDCAD 主菜單12打開(kāi)相應(yīng)的繪圖窗口，在窗口的上方，有三個(gè)命令按鈕：4.2

30、.8.1 形成圖塊文件點(diǎn)擊形成圖塊按鈕，按屏幕上部的提示和窗口左下方輸入框的要求操作，就可形成鋼筋圖中的各個(gè)圖塊。這些圖塊的文件名是：(1) 圓形洞身段： YPMDRL 剖面鋼筋圖YPMBDRL 鋼筋表YPMCDRL 材料表YPMHDRL 鋼筋焊接圖(2) 圓拱直墻洞身段： YZ1DRL 橫剖面圖 YZ4DRL 頂拱圖塊 YZ5DRL 底板圖塊 YZ6DRL 邊墻圖塊 YZ2DRL 鋼筋表圖塊 YZ3DRL 材料表圖塊(3) 矩形洞身段： JX1DRL 橫剖面圖塊JX4DRL 頂拱圖塊JX5DRL 底板圖塊JX6DRL 邊墻圖塊JX2DRL 鋼筋表圖塊JX3DRL 材料表圖塊(4) 馬蹄形洞身

31、段： MT1DRL 橫剖面圖塊 MT2DRL 鋼筋表圖塊 MT3DRL 材料表圖塊(5) 方圓(圓方)漸變段：FY(YF)LMDRL 立面圖圖塊FY(YF)H1DRL 橫剖面圖塊FY(YF)H2DRL 橫剖面圖塊FY(YF)H3DRL 橫剖面圖塊 FY(YF)HnDRL 橫剖面圖塊FY(YF)GBDRL 鋼筋表圖塊形成圖塊布圖返回13FY(YF)GBDYDRL 鋼筋表大樣FY(YF)CLDRL 材料表圖塊(6) 城矩(矩城)漸變段：YJ(JY)LMDRL 立面圖圖塊YJ(JY)H1DRL 矩形段橫剖面YJ(JY)H2DRL 漸變 1 橫剖面YJ(JY)H3DRL 漸變 2 橫剖面YJ(JY)G

32、BDRL 鋼筋表圖塊YJ(JY)CLDRL 材料表圖塊YJ(JY)G2DRL 第二個(gè)鋼筋表要形成完整的鋼筋圖，還要通過(guò)“布圖”將這些圖塊布置在一張圖紙上形成圖紙文件(*D)，程序自動(dòng)將(*D)文件轉(zhuǎn)換成(*DXF)文件，然后進(jìn)入 AutoCAD，將(*DXF)文件變成(*DWG)文件，就可以將圖紙畫(huà)出來(lái)了。4.2.8.2 布圖在 SDCAD 中，除內(nèi)力圖和應(yīng)力圖外，任何已形成的圖塊文件都應(yīng)經(jīng)過(guò)屏幕布圖顯示后，才能轉(zhuǎn)換成 AutoCAD 的(*DXF)文件和(*DWG)文件。屏幕布圖程序提供了一個(gè)圖形編輯環(huán)境。將屏幕模擬為圖紙，通過(guò)圖塊在屏幕上的顯示和移動(dòng)，將圖塊布置在圖紙的合適位置，使得整張圖

33、紙美觀而又符合一般設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣。點(diǎn)擊窗口上的布圖按鈕，出現(xiàn)一個(gè)彩色輸入框，首先要求輸入圖紙名，圖紙名由用戶(hù)根據(jù)性質(zhì)的不同或習(xí)慣的區(qū)別自己定義(不帶擴(kuò)展名)，該圖紙的參數(shù)(圖塊原點(diǎn)坐標(biāo)和圖塊名)記錄在磁盤(pán)文件“圖紙名D”中，圖紙名被定義后，如果當(dāng)前目錄已存在該圖紙，則點(diǎn)擊“確定”后(或回車(chē))，直接進(jìn)入圖紙編輯狀態(tài)，并將整張圖紙顯示在屏幕上；否則，提示為新圖紙，要求輸入圖幅，選擇 04 間的一個(gè)整數(shù)。圖紙編輯區(qū)占滿(mǎn)整個(gè)屏幕，根據(jù)不同的功能分成四個(gè)區(qū)，見(jiàn)下圖：主菜單區(qū)包括五個(gè)圖形編輯功能選擇項(xiàng)和兩個(gè)存盤(pán)選擇項(xiàng)，提示區(qū)為指導(dǎo)性和警告性信息提示或作為少量數(shù)據(jù)的輸入行，圖塊菜單區(qū)列出針對(duì)不同情況可選的圖

34、塊項(xiàng)；圖紙顯示區(qū)顯示布置圖塊的直觀圖形。主 菜 單 區(qū)圖 紙 顯 示 區(qū)提 示 區(qū)圖塊菜單區(qū)14現(xiàn)將各項(xiàng)編輯功能的執(zhí)行過(guò)程分述如下：(1) 布圖(D) 點(diǎn)擊右側(cè)蘭色矩形條旁的倒三角形箭頭，則出現(xiàn)洞形菜單，選擇其一，則出現(xiàn)與該洞段相對(duì)應(yīng)的圖塊菜單，選擇某一圖塊后，鼠標(biāo)光標(biāo)將變成一個(gè)十字，移動(dòng)光標(biāo)到窗口的適當(dāng)位置，這一位置即為圖塊相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，按下鼠標(biāo)左鍵再抬離則在指定位置顯示出該圖塊的圖形，接著再選擇另一圖塊，用同樣的方法，把它布置在窗口上。需要指出的是：圓形段和方圓(圓方)漸變段的鋼筋表、材料表圖塊坐標(biāo)原點(diǎn)位于左上角點(diǎn)，其它所有圖塊(包括鋼筋圖、圖框及其它常用斷面的鋼筋表、材料表)的原點(diǎn)

35、均位于左下角點(diǎn)。在布置漸變段較為復(fù)雜的隧洞鋼筋圖時(shí)，橫剖面圖可能會(huì)超出圖塊菜單中給出的數(shù)目，這時(shí)，剩下的剖面可用“用戶(hù)圖塊”選擇布置，相應(yīng)的圖塊名及數(shù)目參見(jiàn)4.2.8.1 和運(yùn)行“形成圖塊”時(shí)的屏幕提示。(2) 移動(dòng)圖塊(M) 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“移動(dòng)圖塊” ，然后點(diǎn)擊相應(yīng)的圖形，出現(xiàn)一個(gè)虛線框套住圖塊，在框內(nèi)用鼠標(biāo)按下左鍵不放，光標(biāo)變成帶四個(gè)箭頭的十字形，框內(nèi)圖形消失，拖移到合適的位置，松開(kāi)按鍵，圖形又恢復(fù)了，將光標(biāo)移出虛線框后點(diǎn)擊一下，虛線框消失，圖塊移動(dòng)結(jié)束。(3) 刪除圖塊(K) 點(diǎn)擊“刪除圖塊”菜單項(xiàng)，再選擇要?jiǎng)h除的圖塊(圖形)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話(huà)筐。Confirm 你確信要?jiǎng)h除圖塊(圖形)

36、嗎？ Yes No 點(diǎn)擊 Yes，則將該圖塊從屏幕上刪掉。(4) 窗口(W) “窗口”具有放大功能。要查看某一圖形的細(xì)部，可點(diǎn)擊主菜單的“窗口”項(xiàng)，然后將光標(biāo)移到要放大部分的一角按下鼠標(biāo)左鍵不放，移動(dòng)到與其斜對(duì)的另一角，然后放開(kāi)，則虛線框住的部分將被放大。(5) 圖形漫游(H) 圖形放大以后，屏幕上只能顯示圖形的一部分，要查看其它部分，可用“圖形漫游” 。點(diǎn)擊“圖形漫游”菜單，光標(biāo)變成一雙手形，將手形光標(biāo)移到窗口的某一位置，按下左鍵，向左移動(dòng)，則整個(gè)圖形向左移動(dòng)，向右移動(dòng)光標(biāo)，則整個(gè)圖形向右移動(dòng)；光標(biāo)上下移動(dòng)，則圖形跟著上下移動(dòng)。放開(kāi)左鍵，移動(dòng)停止。注意，由于計(jì)算機(jī) CPU 速度的限制，有時(shí)圖

37、形移動(dòng)可能稍滯后。(6) 重顯(R) 要恢復(fù)原來(lái)的圖形，可點(diǎn)擊“重復(fù)”菜單項(xiàng)。15(7) 存盤(pán)退出(Q) 點(diǎn)擊“存盤(pán)退出” ，則把布圖結(jié)果記到文件“文件名D”中存到磁盤(pán)上。(8) 放棄存盤(pán)(Q) 若不想存盤(pán)，可點(diǎn)擊“放棄存盤(pán)”菜單項(xiàng)。4.2.9 有限元計(jì)算有限元計(jì)算若用有限元法計(jì)算，在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)選有限元法。輸入數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊主菜單中“有限元計(jì)算”菜單項(xiàng)，則打開(kāi)有限元計(jì)算窗口，在窗口上有四個(gè)菜單項(xiàng)：“有限元成果整理”菜單又包含兩個(gè)分菜單。 “應(yīng)力換算為內(nèi)力”和“畫(huà)應(yīng)力圖” 。首先點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)前處理”菜單，按窗口左下方出現(xiàn)的輸入對(duì)話(huà)框中的提示操作，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“已形成 DATG，請(qǐng)點(diǎn)擊有限元計(jì)算

38、”菜單時(shí)，點(diǎn)擊“有限元計(jì)算”菜單項(xiàng)，按輸入框中的提示操作，計(jì)算完畢屏幕顯示“計(jì)算結(jié)束，請(qǐng)點(diǎn)擊有限元成果整理菜單！”點(diǎn)擊“有限元成果整理”菜單，再點(diǎn)擊“應(yīng)力換算成內(nèi)力”分菜單，則將斷面應(yīng)力換算成內(nèi)力，此時(shí)若要形成應(yīng)力圖，再點(diǎn)擊“有限元成果整理” ，然后點(diǎn)擊“畫(huà)應(yīng)力圖”分菜單，按提示操作，直至進(jìn)入 AutoCAD 形成應(yīng)力圖的DWG 文件。4.2.10 有限元結(jié)果配筋有限元結(jié)果配筋點(diǎn)擊“有限元結(jié)果配筋”菜單項(xiàng)，打開(kāi)有限元結(jié)果配筋窗口，上方有兩個(gè)命令按鈕。點(diǎn)擊“有限元結(jié)果配筋”按鈕，按輸入框和屏幕上的提示操作即可。有限元結(jié)果配筋是單工況配筋。若要用有限元法計(jì)算幾種工況，則 4.2.9 和 4.2.1

39、0 應(yīng)循環(huán)幾次，而后再選取總菜單中的“最終選筋”菜單。4.2.11 編輯計(jì)算書(shū)編輯計(jì)算書(shū)點(diǎn)擊總菜單中“編輯計(jì)算書(shū)”菜單項(xiàng)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)如下的輸入對(duì)話(huà)框。編輯計(jì)算書(shū)程序 數(shù)據(jù)前處理有限元計(jì)算回到 SDCAD有限元成果整理有限元結(jié)果配筋返回16計(jì)算書(shū)保存的名稱(chēng) 計(jì)算工況選擇 運(yùn)行期持久狀況(內(nèi)水水頭 外水水頭 ) 檢修期 施工期 運(yùn)行期短暫狀況(內(nèi)水水頭 外水水頭 ) 運(yùn)行期偶然狀況(內(nèi)水水頭 外水水頭 )需要輸入一個(gè)保存計(jì)算書(shū)的文件名，然后要輸入運(yùn)行期持久狀況的內(nèi)、外水頭，接著再選擇已經(jīng)計(jì)算的工況，若還有運(yùn)行期的其他工況，還要輸入相應(yīng)的內(nèi)、外水頭。然后點(diǎn)擊“確定” ，接下去提示你輸入工程名(漢

40、字)、隧洞名(漢字)、建筑物級(jí)別和內(nèi)水壓力分項(xiàng)系數(shù)，然后程序繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)某一結(jié)果文件不存在時(shí)，會(huì)在屏幕上用對(duì)話(huà)框顯示出來(lái)，此時(shí)，應(yīng)點(diǎn)擊對(duì)話(huà)框中的“OK”繼續(xù)運(yùn)行下去。程序運(yùn)行結(jié)束，將告訴你計(jì)算書(shū)保存的路徑和文件名。你可以對(duì)計(jì)算書(shū)進(jìn)行編輯、修改和打印(此時(shí)已在 Word 環(huán)境下)或退出 Word、返回 SDCAD。形成的計(jì)算書(shū)包括封面，目錄和正文。正文包括計(jì)算說(shuō)明和計(jì)算結(jié)果兩大部分。計(jì)算書(shū)的目錄如下：1 計(jì)算說(shuō)明1.1 計(jì)算程序1.2 計(jì)算方法1.3 計(jì)算數(shù)據(jù)1.4 計(jì)算工況和荷載組合2 計(jì)算成果2.1 內(nèi)力計(jì)算成果2.2 單工況配筋成果2.3 最終選筋成果4.2.12 退出退出 SDCAD點(diǎn)擊

41、本項(xiàng)菜單，結(jié)束計(jì)算，退出 SDCAD 軟件系統(tǒng)。5 接口文件及其說(shuō)明接口文件及其說(shuō)明5.1 基本數(shù)據(jù)文件基本數(shù)據(jù)文件a. 文件名：JXSSDb. 形成的方法：執(zhí)行總菜單中“數(shù)據(jù)輸入”菜單項(xiàng)或用編輯命令 Edit 形成。c. 應(yīng)用的程序段：數(shù)據(jù)前處理，單工況配筋，繪鋼筋圖塊，編輯計(jì)算書(shū)。17d. 記錄格式及內(nèi)容第一行 MOL第二行 LS，LE，GM，BHMOL=1 圓形洞身段MOL=2 圓拱直墻洞身段MOL=3 漸變段(方變圓)MOL=4 漸變段(圓變方)MOL=5 矩形段MOL=6 圓拱直墻變矩形漸變段MOL=7 矩形變圓拱直墻漸變段MOL=8 馬蹄形洞身段LS始端樁號(hào) (m)LE末端樁號(hào) (

42、m)GM混凝土重度(kN/m3)BH與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)志數(shù)(1) 圓形A0，R1，D1，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2這里 A0對(duì)稱(chēng)標(biāo)志 A0=2 封閉對(duì)稱(chēng) A0=3 封閉不對(duì)稱(chēng)R1襯砌軸線半徑(m)D1襯砌厚度 (m)GR巖石容重 (kN/m3)(或直接給出圍巖壓力時(shí)，頂左強(qiáng)度 Q2(kPa)Sy圍巖垂直壓力系數(shù)(或普氏法中的堅(jiān)固系數(shù) f，或直接給出圍巖壓力時(shí)，左上強(qiáng)度 E1(kPa)Sx圍巖側(cè)向壓力系數(shù)(或普氏法中內(nèi)摩擦角 ，或直接給出圍巖壓力時(shí)，左下強(qiáng)度 E0(kPa)H1作用于底板最低處內(nèi)水水頭 (m)H2作用于底板最低處外水水頭 (m)B

43、T1運(yùn)行期工況外水折減系數(shù)BT2檢修期工況外水折減系數(shù)BT3施工期工況外水折減系數(shù)Q灌漿壓力強(qiáng)度或法向均布荷載強(qiáng)度(MPa)K1底部單位彈性抗力系數(shù)(MN/m3) (或有限元法中的彈模 E，單位 Mpa)18K2左側(cè)單位彈性抗力系數(shù)(MN/m3) (或有限元法中泊桑比 )如果 A0=3，則還有非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù) Q3，E2，E3，K3，K4其中 Q3右側(cè)圍巖垂直壓力強(qiáng)度 (kPa)E2右上圍巖水平壓力強(qiáng)度 (kPa)E3右下圍巖水平壓力強(qiáng)度 (kPa)K3頂部單位彈性抗力系數(shù) (MN/m3)K4右側(cè)單位彈性抗力系數(shù) (MN/m3)(2) 圓拱直墻形A0，RR，H，R，F(xiàn)1，D1，D2，D3，D4，GR

44、，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2，K3這里 RR側(cè)墻和底板連接圓弧半徑，當(dāng)側(cè)墻底板連接處為直角時(shí)，RR=0H洞高 (m)R頂拱半徑 (m)FI頂拱半中心角 ()D1底板厚 (m) (D1=0 為開(kāi)口圓拱直墻)D2左側(cè)墻厚 (m)D3拱頂厚 (m)D4左拱端厚 (m)如果 A0=3，則還有非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù) D5，D6，Q3，E2，E3，K4其中 D5右拱端厚 (m)D6右墻厚 (m)其它變量的意義同前。(3) 漸變段(方變圓，圓變方)B，H，R1，D1A0，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2，K3這里 B寬度 (m)H高 (m)D1厚度

45、 (m)R1圓形半徑 (m)其它變量的意義同前。如果 A0=3，則輸入非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù) Q3，E2，E3，K4(4) 矩形段19A0，B，H，D1，D2，D3，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2，K3如果 A0=3，則輸入非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù) D6，Q3，E2，E3，K4這里 D1底板厚 (m)D2左側(cè)厚 (m)D3頂部厚 (m)D6右側(cè)厚 (m)其它變量的意義同前。(5) 圓拱直墻變矩形或矩形變圓拱直墻漸變段A0，HY，HF，BF，R，F(xiàn)I，D1，D2，D3，D4，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2，K3若 A0=3，則還有非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù) D5

46、，D6，Q3，E2，E3，K4這里 HY圓拱直墻剖面洞高 (m)HF矩形剖面洞高 (m)BF矩形剖面洞寬 (m)其它變量的意義見(jiàn)(2)圓拱直墻形(6) 馬蹄形洞身段A0，R1，G1，D1，R2，G2，D2，R3，G3，D3，D4，GR，Sy，Sx，H1，H2，BT1，BT2，BT3，Q，K1，K2，K3如果 A0=3，則輸入 D5，D6，Q3，E2，E3，K4這里 R1弧形底板半徑(m)，當(dāng) R1=0 時(shí)為水平底板G1弧形底板半中心角()，當(dāng) G1=0 時(shí)，為水平底板D1底板厚度 (m)R2側(cè)墻半徑 (m)G2側(cè)墻夾角 ()D2左側(cè)墻厚度(m)，當(dāng) A0=2 時(shí)亦為右側(cè)墻厚度R3頂拱半徑 (m

47、)G3頂拱半中心角 ()D3頂拱厚度 (m)D4左拱端厚度 (m)D5不對(duì)稱(chēng)情況下右側(cè)墻厚度(m)D6不對(duì)稱(chēng)情況下右拱端厚度20其他變量的意義與前面提到的相同注意：在數(shù)據(jù)文件 JXSSD 中，洞寬 B，洞高 H、HY、HF，半徑 R、R1 等均指襯砌斷面的軸線尺寸。5.2 單工況配筋文件單工況配筋文件a. 文件名：PJ1SD1相應(yīng)于運(yùn)行期持久工況PJ1SD2相應(yīng)于檢修期工況PJ1SD3相應(yīng)于施工期工況PJ1SD4相應(yīng)于運(yùn)行期短暫狀況PJ1SD5相應(yīng)于運(yùn)行期偶然狀態(tài)b. 形成的方法：執(zhí)行總菜單中單工況配筋菜單項(xiàng)，或 FL4H 程序(圓形有壓洞，形成 PJ1SD1)c. 應(yīng)用的程序段：最終選配筋程

48、序 XJHd. 記錄格式及內(nèi)容自由格式，其內(nèi)容如下：LS，LE，BH，AGJB，G1，ILJB，G2，ILJB，G3，ILJB，G4，ILJB，G5，OLJB，G6，OLJB，G7，OLJB，G8，OL其中 JB 為主筋級(jí)別，IL，OL 分別為內(nèi)外側(cè)主筋間距，單位為 cm；G1G4 為按底板、左側(cè)、頂板(或頂拱)、右側(cè)順序記錄的內(nèi)側(cè)主筋直徑；G5G8 為按同樣順序記錄的外側(cè)主筋直徑，單位為 mm，其余變量意義同前；LS、LE、AG 的單位為m。對(duì)于圓拱直墻段和矩形段，如需加配短筋，則緊接上面記錄之后，還記錄了有關(guān)短筋的信息。對(duì)圓拱直墻段記錄的信息為：5，CH1，CJI(1)，JDI6，CH2，

49、CJI(2)，JDI112491012112110，CH2，CJI(3)，JDI11，CH2，CJI(4)，JDI8，CH2，CJI(5)，JDI1，CH1，CJO(1)，JDO2，CH2，CJO(2)，JDO9，CH2，CJO(3)，JDO12，CH2，CJO(4)，JDO 圖5.214，CH2，CJO(5)，JDODD1，DD2，DD3，DD4，DD5，DD6這里第一列為位置編號(hào)，第二列為相應(yīng)位置的短筋長(zhǎng)度 (cm)，第三列為短筋直徑(mm)，第四列為短筋間距(cm)，最后一行 DD1DD6 順次為底板、左墻、拱頂、左拱端、右拱端、右墻厚度(m)。短筋位置編號(hào)見(jiàn)圖 5.21。對(duì)矩形段記錄的

50、短筋信息為：1，CH1，CJI(1)，JDI2，CH2，CJI(2)，JDI5，CH2，CJI(5)，JDI6，CH1，CJI(6)，JDI7，CH1，CJI(7)，JDI8，CH1，CJI(8)，JDI9，CH1，CJI(1)，JDO10，CH2，CJI(2)，JDO13，CH2，CJI(5)，JDO14，CH1，CJI(6)，JDO15，CH1，CJI(7)，JDO16，CH1，CJI(8)，JDODD1，DD2，DD3，DD6這里最后一行順次為底板、左墻、頂板、右墻的襯砌厚度(m)，其余各行從左至右每一項(xiàng)的內(nèi)容為位置號(hào)、短筋長(zhǎng)度 (cm)、直徑(mm)、間距(cm)。短筋位置編56581

51、2485673149131216151110圖 5.2222號(hào)見(jiàn)圖 5.22。在上面有短筋的文件中，若某一位置不需加配短筋，則在記錄相應(yīng)位置號(hào)的一行中的第三個(gè)數(shù)(短筋直徑)為 0。對(duì)于圓拱直墻形變矩形或矩形變圓拱直墻形漸變段，矩形剖面的配筋文件同矩形洞身段，但 3，4，7，8，11，12，15，16 位置上無(wú)短筋，所以這些位置的短筋直徑應(yīng)為 0；漸變剖面的配筋文件同圓拱直墻洞身段，但 9，10，11，12 號(hào)位置上不配短筋，所以這些位置的短筋直徑(相應(yīng)行中第 3 個(gè)數(shù))為 0。5.3 最終選筋文件最終選筋文件a. 文件名最終選筋文件的文件名，隨襯砌斷面類(lèi)型的不同而不同，其擴(kuò)展名均為.GJ。幾種

52、常用斷面的文件名如下：圓形洞身段 YXDGJ圓拱直墻洞身段 YZDGJ矩形洞身段 JXDGJ馬蹄形洞身段 MTGJ矩形變圓或圓變矩形漸變段矩形部分 JBFGJ方圓形 1 JBJGJ方圓形 2 JBYGJ圓拱直墻形變矩形或矩形變圓拱直墻形漸變段漸變形剖面 YZJGJ矩形剖面 JXJGJb. 形成的方法：執(zhí)行總菜單中“最終選筋” ，或直接用文件編輯程序形成。c. 應(yīng)用的程序段：繪鋼筋圖d. 記錄格式和內(nèi)容：自由格式，其內(nèi)容如下：LS，LE，BH，AGJB，GD1，OLJB，GD2，OLJB，GD3，OLJB，GD4，OLJB，GD5，ILJB，GD6，IL23JB，GD7，ILJB，GD8，IL這

53、里 GD1GD4是外側(cè)主筋直徑，GD5 GD8是內(nèi)側(cè)主筋直徑，單位為 mm。下標(biāo) 18 是位置編號(hào)，對(duì)圓拱直墻斷面，從底板開(kāi)始，先外后內(nèi)，按順時(shí)針順序編號(hào)，對(duì)其它斷面，也是從底板開(kāi)始，先外后內(nèi)，但按反時(shí)針順序編號(hào)。其它變量的意義和單位見(jiàn) 5.2，對(duì)于漸變段，LS，LE 的值見(jiàn)表 5.31 和 5.32。表 5.31漸變段矩 形 變 圓 形圓 形 變 矩 表文件名JBF.GJJBJ.GJJBY.GJJBF.GJJBJ.GJJBY.GJLS0L/32L/32L/3L/30LEL/32L/3LL2L/3L/3表 5.32漸變段圓拱直墻形變矩形矩形變圓拱直墻形文件名YZJ.GJJZJ.GJYZJ.GJ

54、JZJ.GJLS0L/2L/20LEL/2LLL/2這里 L 為整個(gè)漸變段長(zhǎng)，單位為 m。對(duì)圓拱直墻段、矩形段以及圓拱直墻形變矩形和矩形變圓拱直墻形漸變段，若需加配短筋，則在文件 YZDGJ，JXDGJ，YZJGJ，JXJGJ 中還記錄了短筋信息：NIW(1)，IL(1)，CJI(1)，CLIIW(i)，IL(i)，CJI(i)，CLIOW(i)，OL(i)，CJO(i)，CLO其中 N 為有短筋的部位數(shù)，以下每行有四個(gè)數(shù)，從左至右，分別表示位置編號(hào)、24短筋長(zhǎng)度、短筋直徑、短筋間距等。位置編號(hào)見(jiàn)圖 5.21、5.22。若某行第二項(xiàng)的數(shù)值為負(fù)，則表示該行第一項(xiàng)所表示的位置上的短筋，與該行第二項(xiàng)

55、絕對(duì)值表示的位置上的短筋直徑、長(zhǎng)度、間距都相，可編一個(gè)號(hào)。例如：若 IW(1)=2，IW(4)=5，IL(4)=-2，則表示編號(hào)為 5 位置上(矩形段右墻內(nèi)側(cè)下部)短筋與編號(hào)為 2(矩形段左墻內(nèi)側(cè)下部)位置上的短鋼筋完全相同，在鋼筋圖上可編一個(gè)號(hào)。若沒(méi)有短筋，則在文件的末尾記一個(gè) 0(零)。5.4 有限元成果整理所需文件有限元成果整理所需文件有限元成果整理包括繪制正應(yīng)力分布圖和將結(jié)點(diǎn)應(yīng)力轉(zhuǎn)化為內(nèi)力兩部分，需要DATG，JXSSD，PSRS 三個(gè)文件。下面分別敘述這些文件的內(nèi)容和形成的方法。(1) DATG該文件是平面 8 結(jié)點(diǎn)等參元有限元計(jì)算程序的數(shù)據(jù)文件，記錄有總信息、結(jié)點(diǎn)座標(biāo)、單元信息、材

56、料信息、約束信息、荷載信息等內(nèi)容?？捎蓤?zhí)行總菜單中的 有限元計(jì)算窗口下的數(shù)據(jù)前處理來(lái)形成 DATG。(2) JXSSD基本數(shù)據(jù)文件，參見(jiàn) 5.1(3) PSRS該文件從第一行起，按點(diǎn)號(hào)順序記錄結(jié)點(diǎn)應(yīng)力 x、y、xy，每個(gè)結(jié)點(diǎn)占一行，自由格式。由平面 8 結(jié)點(diǎn)有限元計(jì)算程序形成。6 程序的連續(xù)運(yùn)行程序的連續(xù)運(yùn)行所謂連續(xù)運(yùn)行，是指從數(shù)據(jù)輸入開(kāi)始，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)前處理、內(nèi)力計(jì)算、配筋、選筋，直至給出鋼筋圖和打印出計(jì)算書(shū)。這里對(duì)以下 6.16.5 各節(jié)所描述的運(yùn)行路線，先做以下幾點(diǎn)說(shuō)明：(1) 必須對(duì)每一種工況都進(jìn)行單工況配筋，才能進(jìn)入“最終選筋” ；(2) 必須經(jīng)過(guò)“最終選筋”或不計(jì)算直接輸入鋼筋參數(shù)形成

57、鋼筋文件“*GJ”后，才能“畫(huà)鋼筋圖”和“編輯計(jì)算書(shū)”(3) 用有限元法計(jì)算時(shí)，進(jìn)入 AutoCAD 形成應(yīng)力圖的“*DWG”文件，不同工況應(yīng)記不同的文件名以區(qū)別計(jì)算工況；(5) 對(duì) 6.16.5 運(yùn)行線路圖中出現(xiàn)的名詞作以下解釋?zhuān)?5持久、檢修、施工持久檢 修施 工短暫短暫偶然偶然持久、檢修、施工 持久 檢修 施工短暫短暫偶然 偶然持久、檢修、施工 持久 檢修 施工短暫 短暫偶然 偶然矩形剖面方圓剖面 1方圓剖面 2持久運(yùn)行期持久狀況短暫運(yùn)行期短暫狀況偶然運(yùn)行期偶然狀況檢修檢修期工況施工施工期工況6.1 圓形有壓洞圓形有壓洞(內(nèi)水壓力占優(yōu)勢(shì)的情況內(nèi)水壓力占優(yōu)勢(shì)的情況)的計(jì)算和繪圖的計(jì)算和繪圖

58、符號(hào)標(biāo)志： A 選擇“內(nèi)力計(jì)算”菜單，圓形有壓洞運(yùn)行工況用公式法 B 內(nèi)力計(jì)算，用邊值法，代表如下運(yùn)行框圖 S 代表如下運(yùn)行框菜單選擇和運(yùn)行線路圖： S A B B S A S A 6.2 圓拱直墻形、矩圓拱直墻形、矩形形、馬馬蹄蹄形形和和內(nèi)內(nèi)水水壓壓力力不不是是主主要要荷荷載載的的圓圓形形隧隧洞洞的的運(yùn)行次序運(yùn)行次序 ( S 、 B 見(jiàn) 6.1) S B B B S B S B 6.3 矩形變圓形或圓形變矩形漸變段的計(jì)算次序矩形變圓形或圓形變矩形漸變段的計(jì)算次序 G 代表以下運(yùn)行框： S B B B S B S B 則方圓漸變段的運(yùn)行線路圖如下：輸 入數(shù) 據(jù)數(shù)據(jù)前處 理最終選筋繪鋼筋圖編輯計(jì)

59、算書(shū)最終選筋繪鋼筋圖編輯計(jì)算書(shū)最終選筋編輯計(jì)算書(shū)內(nèi)力計(jì)算成果整理單工況配筋26漸變剖面矩形剖面持久、檢修、施工持久檢修短暫施工偶然 G G G 6.4 圓拱直墻變矩形圓拱直墻變矩形(城矩城矩)或矩形變圓拱直墻形或矩形變圓拱直墻形(矩城矩城)漸變段程序運(yùn)行方漸變段程序運(yùn)行方法法 G G 6.5 用有限元法計(jì)算和繪圖用有限元法計(jì)算和繪圖若有五種工況，按以下順序執(zhí)行：7 其它斷面的襯砌計(jì)算和配筋其它斷面的襯砌計(jì)算和配筋其它斷面襯砌的內(nèi)力計(jì)算，先用編輯程序形成數(shù)據(jù)文件，文件名由用戶(hù)定，然后進(jìn)入 SDCAD 系統(tǒng)，選擇總菜單的內(nèi)力計(jì)算和單工況配筋菜單項(xiàng)，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和配筋。7.1 數(shù)據(jù)輸入文件的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

60、輸入文件的準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)由事先形成的數(shù)據(jù)文件讀入，根據(jù)襯砌型式和對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)的情況的不同文件中所含數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，有 16 到 32 個(gè)不等，文件的具體內(nèi)容將在下面給出，現(xiàn)首先把文件中出現(xiàn)的變量名解釋如下：A襯砌型式A0對(duì)稱(chēng)標(biāo)志 A0=0，開(kāi)口對(duì)稱(chēng)；A0=1，開(kāi)口非對(duì)稱(chēng)；A0=3，封閉式不對(duì)稱(chēng)；A0=2，封閉式對(duì)稱(chēng)。B支座連接情況 B=0，固端；B=1，餃支；B=2，彈性固端。R1底拱半徑 (m)繪鋼筋圖繪鋼筋圖輸入數(shù)據(jù)有限元計(jì)算有限元結(jié)果配筋有限元計(jì)算有限元結(jié)果配筋輸入數(shù)據(jù)有限元計(jì)算有限元結(jié)果配筋有限元計(jì)算有限元結(jié)果配筋輸入數(shù)據(jù)有限元計(jì)算有限元結(jié)果配筋最終選筋繪鋼筋圖編輯計(jì)算書(shū)27G1底拱半中心角