鐵路隧道襯砌結構強度檢算

鐵路隧道襯砌結結構強度檢檢算課程設計指導書書書一、襯砌結構的的的計算模模型隧道工程建筑物物物是埋置置于地地層中的的結構構物，它它的受受力和變變形與與圍巖密密切相相關，支支護結結構與圍圍巖作作為一個個統(tǒng)一一的受力力體系系相互約約束，共共同工作作。這這種共同同作用用正是地地下結結構與地地面結結構的主主要區(qū)區(qū)別。根根據本本工程淺淺埋及及松散地地層的的特點，使使用用階段結結構安安全性檢檢算采采用“荷載—結構”模式，即即將將支護和和圍巖巖分開考考慮，支支護結構構是承承載主體體，圍圍巖作為為荷載載的來源源和支支護結構構的彈彈性支承承。支支護結構構與圍圍巖的相相互作作用是通通過彈彈性支承承對支支護結構構施加加約束來來實現現的。計算模型中，二二二襯結構構采用用彈性平平面梁梁單元模模擬，彈彈性抗力力以及及隧底地地基均均采用彈彈簧單單元模擬擬。組組合荷載載根據據不同作作用方方向分別別轉換換成等效效節(jié)點點力施加加在相相應的單單元結結點上。具具體體計算模模型見見圖1。圖1計算模型圖1計算模型二、荷載計算圍巖壓力計算參參參照課本本中有有關我國國鐵路路隧道推推薦的的方法進進行確確定（雙雙線隧隧道）或或參照照《鐵路路隧道道設計規(guī)規(guī)范》，深深深淺埋分分別計計算。三、配筋計算結構強度檢算和和和配筋計計算應應按照現現行《鐵鐵路隧道道設計計規(guī)范》的的方方法進行行。四、ANSYSS操操作過程1、更改路徑和和和工作名2、進入前處理理理模塊（prepprroceesssor）(1)定義單元元元類型elemmeenttyype(2)定義實常常常數reallconnsttantt(3)定義材料料料參數mateerriallppropps(4)定義梁的的的截面特特性secttiionss(5)進入mooodellinng進行建模模，生生成幾何何模型型(6)進行網格格格劃分meshhiinga)給幾何模型型賦賦屬性meshinggg>meeshhatttrribuutee>piickkedliiness(7)施加彈性性性約束Model>CCCreatt>>pippinngmmoddelss>sspriinggsuuppportt定義彈性抗力系系系數K和距離所所選選結構節(jié)節(jié)點的的相對距距離DX,DDY,DZZ。3、進入求解器器器soluuttionn(1)定義分析析析類型anallyysissttypee>nnewannalyysiis>sstaaticc(2)定義荷載載載defiinnelloaads(3)設置荷載載載添加形形式setttiing>>reeplaaceevssaadd>>foorce，按如下下圖圖示設置置(4)施加等效效效節(jié)點力力defineloaadss>appplly>fforrce(編程實現)(5)施加重力力力defineloaadss>appplly>iineertiia>>graaviity>>gllobaal(6)求解計算算算Solve>cccurreenntLLS4、后處理（gggenerraalpposstprrocc）(1)讀入結果果果Readreeesulttss>laasttseet(2)查看變形形形圖，（plottressullts>>deeforrmeedsshaape）檢查彈彈簧簧約束范范圍是是否正確確（所所有彈簧簧均應應受壓，即即處處于抗力力區(qū)）否否則添加加或刪刪除彈簧簧單元元，重新新計算算。(3)定義單元元元表Elementtttabblle>ddeffineettablle，出現對對話話框后點點擊add按鈕，出出現現下列對對話框框：選擇byseeqquencccennumm并在右下下角SMISSCC,后分別鍵鍵入入數字“6”后點擊applly按鈕。重重復復上述操操作并并分別鍵鍵入數數字“12”和“1”和，點擊OK，完成彎彎矩矩和軸力力的定定義。(4)查看內力力力圖plotreeesulltss>coonttourrpplott>llineeeelemmrres，查看彎彎矩矩云圖查看軸力圖(5)存儲顯示示示圖形Plotctrrrls>ccaaptuureeimmagge,將文件另另存存即可。(6)列表顯示示示計算結結果Listreeesulttss>ellemmtaablleddatta出現對話框，選選選擇單元元表定定義的內內容，點點擊ok。然后將文件另存存存即可。附注：豎向加載載載程序示示意*do,i,,,1,9b=46620000*abs(nx(ii))-nxx(ii+1)))//2f,i,fffy,bf,i+1,,,fy,,b*enddob=-46622000*abs(nx(11))-nxx(446)))/22f,1,fyyy,bbf,46,fffy,b水平荷載（注意意意符號）*do,i,,,1,1199b=-20000000*abs(ny(ii))-nyy(ii+1)))//2f,i,fffx,bf,i+1,,,fx,,b*enddob=20000000*abs(ny(11))-nyy(446)))/22f,1,fxxx,bbf,46,fffx,b上述程序中，iii為節(jié)點號號，q為圍巖壓壓力力，a為等效節(jié)節(jié)點點力計算算中間間值，nx(ii)為i節(jié)點的水水平平坐標值值，豎豎直坐標標用ny(ii)表示。！加豎向彈簧*do,i,3334,442!最大跨度度k=3.5e888*abss((nx(ii++1)--nxx(i--1)))/2psprng,,,i,traann,k,,,--0.55*enddopsprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(nx(4422)-nnx((2))/2,,,,-0..5psprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(nx(11))-nxx(22)),,0..55！加水平彈簧*do,i,222,122k=3.5e888*abss((ny(ii++1)--nyy(i--1)))/2psprng,,,i,traann,k,,0..5*enddopsprng,,,53,,trran,,3..5e88*aabs(ny(5533)-nny((52))/2,--00.5psprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(ny(4433)-nny((2))/2,00..5psprng,,