華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算華科地下工程隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算第1頁(yè)/共100頁(yè)第2頁(yè)/共100頁(yè)第3頁(yè)/共100頁(yè)第4頁(yè)/共100頁(yè)第5頁(yè)/共100頁(yè)第6頁(yè)/共100頁(yè)第7頁(yè)/共100頁(yè)第8頁(yè)/共100頁(yè)第9頁(yè)/共100頁(yè)第10頁(yè)/共100頁(yè)第11頁(yè)/共100頁(yè)第12頁(yè)/共100頁(yè)第13頁(yè)/共100頁(yè)第14頁(yè)/共100頁(yè)第15頁(yè)/共100頁(yè)直墻式襯砌直墻式襯砌第16頁(yè)/共100頁(yè)大拱腳薄邊墻襯砌大拱腳薄邊墻襯砌第17頁(yè)/共100頁(yè)設(shè)置設(shè)置仰拱仰拱作用作用使結(jié)構(gòu)及時(shí)封閉，提高整體承載力和側(cè)墻抵抗使結(jié)構(gòu)及時(shí)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(yè)/共100頁(yè)曲墻式襯砌曲墻式襯砌仰拱仰拱第19頁(yè)/共100頁(yè)第20頁(yè)/共100頁(yè)噴錨襯砌與復(fù)合襯砌噴錨襯砌與復(fù)合襯砌 第21頁(yè)/共100頁(yè)第22頁(yè)/共100頁(yè)第23頁(yè)/共100頁(yè)第24頁(yè)/共100頁(yè)第25頁(yè)/共100頁(yè) 偏壓襯砌示意圖偏壓襯砌示意圖 第26頁(yè)/共100頁(yè)第27頁(yè)/共100頁(yè)第28頁(yè)/共100頁(yè)第29頁(yè)/共100頁(yè)路塹對(duì)稱型明洞路塹對(duì)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(yè)/共100頁(yè)第31頁(yè)/共100頁(yè)墻式棚洞墻式棚洞第32頁(yè)/共100頁(yè)柱式

3、棚洞柱式棚洞 懸臂式棚洞懸臂式棚洞 第33頁(yè)/共100頁(yè)第34頁(yè)/共100頁(yè)箱式明洞箱式明洞第35頁(yè)/共100頁(yè)編號(hào)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(hào)114為主要荷載；編號(hào)11、12、14為附加荷載；編號(hào)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(yè)/

4、共100頁(yè)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(yùn)營(yíng)的各種設(shè)備設(shè)施的荷載等。第37頁(yè)/共100頁(yè)2、被動(dòng)荷載 作用在襯砌上的荷載，按其性質(zhì)可以區(qū)分為主動(dòng)荷載與被動(dòng)荷載兩大類。 主動(dòng)荷載是主動(dòng)作用于結(jié)構(gòu)、并引起結(jié)構(gòu)變形的荷載； 被動(dòng)荷載是因結(jié)構(gòu)變形壓縮圍巖而引起的圍巖被動(dòng)抵抗力，即彈性抗力，它對(duì)結(jié)構(gòu)變形起限制作用。第38頁(yè)/共100頁(yè)彈性抗力的兩種計(jì)算方法（a）彈簧模型溫克爾模型：圍巖簡(jiǎn)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(diǎn)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(yè)/共100頁(yè)第40頁(yè)/共100頁(yè)第41頁(yè)/共100頁(yè)第42頁(yè)/共100頁(yè)第43頁(yè)/共100頁(yè)第44頁(yè)/共100頁(yè)第45頁(yè)/共100頁(yè)第46頁(yè)/共100頁(yè)第47頁(yè)/共100頁(yè)第48頁(yè)/共100頁(yè)第49頁(yè)/共100頁(yè)第50頁(yè)/共100頁(yè)第51頁(yè)/共100頁(yè)第52頁(yè)/共100頁(yè)第53頁(yè)/共100頁(yè)一、荷載結(jié)構(gòu)模型方法以支護(hù)結(jié)構(gòu)為承載主體，圍巖作為荷載同時(shí)考慮其對(duì)支護(hù)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(dòng)壓力的情況。第54頁(yè)/共100頁(yè)第55頁(yè)/共100頁(yè)o45babah32第56頁(yè)/共100頁(yè)hhbibi2222coscoscoscosbhbh段段：haha段段：hhiiyy21第57頁(yè)/共100頁(yè)用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法算出 后，按下圖計(jì)算襯砌內(nèi)力和變形h第58頁(yè)/共100頁(yè)（2）直墻式襯砌計(jì)算原理拱圈按彈性無(wú)鉸拱計(jì)算，邊墻按彈性地基上的直梁計(jì)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(yè)/共100頁(yè)第60頁(yè)/共100頁(yè)第61頁(yè)/共100頁(yè)第62頁(yè)/共100頁(yè)第63頁(yè)/共100頁(yè)第64頁(yè)/共100頁(yè)第65頁(yè)/共100頁(yè)第66頁(yè)/共100頁(yè)第67頁(yè)/共100頁(yè)第68頁(yè)/共100頁(yè)第69頁(yè)/共100頁(yè)第70頁(yè)/共100頁(yè)第71頁(yè)/共100頁(yè)第72頁(yè)/共100頁(yè)第73頁(yè)/共100頁(yè)第74頁(yè)/共100頁(yè)第75頁(yè)/共100頁(yè)第76頁(yè)/共100頁(yè)第77頁(yè)/共100頁(yè)第78頁(yè)/共100頁(yè)第79頁(yè)/共100頁(yè)第80頁(yè)/共100頁(yè)第81頁(yè)/共100頁(yè)第82頁(yè)/共100頁(yè)第83頁(yè)/共100頁(yè)第84頁(yè)/共100頁(yè)第85頁(yè)/共100頁(yè)第86頁(yè)/共100頁(yè)第87頁(yè)/共100頁(yè)第88頁(yè)/共100頁(yè)第89頁(yè)/共100頁(yè)第90頁(yè)/共100頁(yè)第91頁(yè)/