華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算PPT教案

1、會計學1華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算第1頁/共100頁第2頁/共100頁第3頁/共100頁第4頁/共100頁第5頁/共100頁第6頁/共100頁第7頁/共100頁第8頁/共100頁第9頁/共100頁第10頁/共100頁第11頁/共100頁第12頁/共100頁第13頁/共100頁第14頁/共100頁第15頁/共100頁直墻式襯砌直墻式襯砌第16頁/共100頁大拱腳薄邊墻襯砌大拱腳薄邊墻襯砌第17頁/共100頁設(shè)置設(shè)置仰拱仰拱作用作用使結(jié)構(gòu)及時封閉，提高整體承載力和側(cè)墻抵抗使結(jié)構(gòu)及時封閉，提高整體承載力和側(cè)墻抵抗側(cè)壓力的能力側(cè)壓力的能力抵御結(jié)構(gòu)下沉變形，調(diào)整圍巖和襯

2、砌的應(yīng)力狀態(tài)抵御結(jié)構(gòu)下沉變形，調(diào)整圍巖和襯砌的應(yīng)力狀態(tài)第18頁/共100頁曲墻式襯砌曲墻式襯砌仰拱仰拱第19頁/共100頁第20頁/共100頁噴錨襯砌與復(fù)合襯砌噴錨襯砌與復(fù)合襯砌 第21頁/共100頁第22頁/共100頁第23頁/共100頁第24頁/共100頁第25頁/共100頁 偏壓襯砌示意圖偏壓襯砌示意圖 第26頁/共100頁第27頁/共100頁第28頁/共100頁第29頁/共100頁路塹對稱型明洞路塹對稱型明洞 路塹偏壓型明洞路塹偏壓型明洞 半路塹偏壓型明洞半路塹偏壓型明洞 半路塹單壓型明洞半路塹單壓型明洞 第30頁/共100頁第31頁/共100頁墻式棚洞墻式棚洞第32頁/共100頁柱式

3、棚洞柱式棚洞 懸臂式棚洞懸臂式棚洞 第33頁/共100頁第34頁/共100頁箱式明洞箱式明洞第35頁/共100頁編號荷載分類荷 載 名 稱1永久荷載圍巖壓力2土 壓 力3結(jié)構(gòu)自重4結(jié)構(gòu)附加荷載5混凝土收縮和徐變的影響力6水 壓 力7可變荷載基本可變荷載公路車輛荷載、人群荷載8立交公路車輛荷載及其產(chǎn)生的沖擊力、土壓力9立交鐵路列車荷載及其產(chǎn)生的沖擊力、土壓力10其它可變荷載立交渡槽流水壓力11溫度變化的影響力12凍 脹 力13施工荷載14偶然荷載落石沖擊力15地 震 力注：編號114為主要荷載；編號11、12、14為附加荷載；編號13、15為特殊荷載。1、荷載分類及組合、荷載分類及組合第36頁/

4、共100頁荷載組合： 結(jié)構(gòu)自重圍巖壓力附加恒載（基本） 結(jié)構(gòu)自重土壓力公路荷載附加恒載 結(jié)構(gòu)自重土壓力附加恒載施工荷載 溫度作用力 結(jié)構(gòu)自重土壓力附加恒載地震作用附加恒載：伴隨隧道運營的各種設(shè)備設(shè)施的荷載等。第37頁/共100頁2、被動荷載 作用在襯砌上的荷載，按其性質(zhì)可以區(qū)分為主動荷載與被動荷載兩大類。 主動荷載是主動作用于結(jié)構(gòu)、并引起結(jié)構(gòu)變形的荷載； 被動荷載是因結(jié)構(gòu)變形壓縮圍巖而引起的圍巖被動抵抗力，即彈性抗力，它對結(jié)構(gòu)變形起限制作用。第38頁/共100頁彈性抗力的兩種計算方法（a）彈簧模型溫克爾模型：圍巖簡化成彈簧，彈簧與彈簧之間不能傳遞剪力，用抗力系數(shù) k 表征，即 p=k s p作

5、用在圍巖上的壓力，MPa;；s沿壓力作用方向的壓縮量，m；k彈性抗力系數(shù)，MPa/m （b）彈性體模型：考慮質(zhì)點之間變形的相互影響。它用彈性模量和泊松比表示地層特征，并考慮粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角的影響，如鄧肯-張模型。第39頁/共100頁第40頁/共100頁第41頁/共100頁第42頁/共100頁第43頁/共100頁第44頁/共100頁第45頁/共100頁第46頁/共100頁第47頁/共100頁第48頁/共100頁第49頁/共100頁第50頁/共100頁第51頁/共100頁第52頁/共100頁第53頁/共100頁一、荷載結(jié)構(gòu)模型方法以支護結(jié)構(gòu)為承載主體，圍巖作為荷載同時考慮其對支護結(jié)構(gòu)的變形約束。適

6、用于淺埋情況及圍巖塌落而出現(xiàn)松動壓力的情況。第54頁/共100頁第55頁/共100頁o45babah32第56頁/共100頁hhbibi2222coscoscoscosbhbh段段：haha段段：hhiiyy21第57頁/共100頁用結(jié)構(gòu)力學方法算出 后，按下圖計算襯砌內(nèi)力和變形h第58頁/共100頁（2）直墻式襯砌計算原理拱圈按彈性無鉸拱計算，邊墻按彈性地基上的直梁計算，并考慮邊墻與拱圈之間的相互影響；邊墻支承拱圈并承受圍巖壓力；拱腳區(qū)段的彈性抗力假定為二次拋物線分布Winkler假定成立，即拱腳位移考慮邊墻頂變位的影響iik第59頁/共100頁第60頁/共100頁第61頁/共100頁第62頁/共100頁第63頁/共100頁第64頁/共100頁第65頁/共100頁第66頁/共100頁第67頁/共100頁第68頁/共100頁第69頁/共100頁第70頁/共100頁第71頁/共100頁第72頁/共100頁第73頁/共100頁第74頁/共100頁第75頁/共100頁第76頁/共100頁第77頁/共100頁第78頁/共100頁第79頁/共100頁第80頁/共100頁第81頁/共100頁第82頁/共100頁第83頁/共100頁第84頁/共100頁第85頁/共100頁第86頁/共100頁第87頁/共100頁第88頁/共100頁第89頁/共100頁第90頁/共100頁第91頁/