【導讀】地層為單一地層，地層密度?w、土體的內(nèi)摩擦角、粘聚力、基。算）、矩形隧道結(jié)構(gòu)的尺寸見下圖1，結(jié)構(gòu)混凝土泊構(gòu)比?凝土彈模與彎矩及軸力的關(guān)系曲線、地下水位與彎矩及軸力的關(guān)系曲線）。載，方向豎直向下。求隧道所受的側(cè)向壓力F時，采用水土分算。=24°，為土內(nèi)摩擦角；c=20kPa,為土粘聚力，h為F1作用點到地面距離。在地下水位以上的隧道側(cè)壁，地下水給隧道側(cè)壓力為零；在地下水位以下部分，hh為F2作用點到地下水位的水位差。圖2，圖3，圖4所示。采用“邁達斯”軟件取1延米建模，取實腹矩形截面。該隧道約束示意圖如圖7所示。同一受力情況下，不同的混凝土彈性模量確定不同的材料，要分別建模計算。

　　

【正文】 ALL I[11] 0 0 0 11 ALL J[12] 0 0 0 12 ALL I[12] 0 0 0 12 ALL J[13] 0 0 0 13 ALL I[13] 0 0 0 13 ALL J[14] 0 0 0 14 ALL I[14] 0 0 0 14 ALL J[15] 0 0 0 15 ALL I[16] 0 0 0 15 ALL J[1] 0 0 0 16 ALL I[15] 0 0 0 16 ALL J[17] 0 0 0 17 ALL I[18] 0 0 0 17 ALL J[16] 0 0 0 18 ALL I[17] 0 0 0 18 ALL J[19] 0 0 0 19 ALL I[20] 0 0 0 19 ALL J[18] 0 0 0 20 ALL I[19] 0 0 0 20 ALL J[21] 0 0 0 30 在水位 3 的情況下，當 E=+7 KN/㎡ 時，隧道所受彎矩和軸力分別如圖34和圖 35 所示。 圖 34 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道彎矩圖 圖 35 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道軸力圖 在這種情況下，隧道部分單元受力如表 15 所示。 31 表 15 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道部分單元受力 單元 荷載 位置 軸向 (kN) 剪力 y (kN) 剪力 z (kN) 扭矩 (kN*m) 彎矩 y (kN*m) 彎 矩 z (kN*m) 1 ALL I[1] 0 0 0 1 ALL J[2] 0 0 0 2 ALL I[2] 0 0 0 2 ALL J[3] 0 0 0 3 ALL I[3] 0 0 0 3 ALL J[4] 0 0 0 4 ALL I[4] 0 0 0 4 ALL J[5] 0 0 0 5 ALL I[5] 0 0 0 5 ALL J[6] 0 0 0 6 ALL I[6] 0 0 0 6 ALL J[7] 0 0 0 7 ALL I[7] 0 0 0 7 ALL J[8] 0 0 0 8 ALL I[8] 0 0 0 8 ALL J[9] 0 0 0 9 ALL I[9] 0 0 0 9 ALL J[10] 0 0 0 10 ALL I[10] 0 0 0 10 ALL J[11] 0 0 0 11 ALL I[11] 0 0 0 11 ALL J[12] 0 0 0 12 ALL I[12] 0 0 0 12 ALL J[13] 0 0 0 13 ALL I[13] 0 0 0 13 ALL J[14] 0 0 0 14 ALL I[14] 0 0 0 14 ALL J[15] 0 0 0 15 ALL I[16] 0 0 0 15 ALL J[1] 0 0 0 16 ALL I[15] 0 0 0 16 ALL J[17] 0 0 0 17 ALL I[18] 0 0 0 17 ALL J[16] 0 0 0 18 ALL I[17] 0 0 0 18 ALL J[19] 0 0 0 19 ALL I[20] 0 0 0 19 ALL J[18] 0 0 0 20 ALL I[19] 0 0 0 20 ALL J[21] 0 0 0 32 在水位 3 的情況下，當 E=+7 KN/㎡ 時，隧道所受彎矩和軸力分別如圖36和圖 37 所示。 圖 36 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道彎矩圖 圖 37 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道軸力圖 在這種情況下，隧道部分單元受力如表 16 所示。 33 表 16 水位 3情況下， 當 E=+7 KN/㎡ 時的隧道部分單元受力 單元 荷載 位置 軸向 (kN) 剪力 y (kN) 剪力 z (kN) 扭矩 (kN*m) 彎矩 y (kN*m) 彎矩 z (kN*m) 1 ALL I[1] 0 0 0 1 ALL J[2] 0 0 0 2 ALL I[2] 0 0 0 2 ALL J[3] 0 0 0 3 ALL I[3] 0 0 0 3 ALL J[4] 0 0 0 4 ALL I[4] 0 0 0 4 ALL J[5] 0 0 0 5 ALL I[5] 0 0 0 5 ALL J[6] 0 0 0 6 ALL I[6] 0 0 0 6 ALL J[7] 0 0 0 7 ALL I[7] 0 0 0 7 ALL J[8] 0 0 0 8 ALL I[8] 0 0 0 8 ALL J[9] 0 0 0 9 ALL I[9] 0 0 0 9 ALL J[10] 0 0 0 10 ALL I[10] 0 0 0 10 ALL J[11] 0 0 0 11 ALL I[11] 0 0 0 11 ALL J[12] 0 0 0 12 ALL I[12] 0 0 0 12 ALL J[13] 0 0 0 13 ALL I[13] 0 0 0 13 ALL J[14] 0 0 0 14 ALL I[14] 0 0 0 14 ALL J[15] 0 0 0 15 ALL I[16] 552 0 0 0 15 ALL J[1] 0 0 0 16 ALL I[15] 0 0 0 16 ALL J[17] 0 0 0 17 ALL I[18] 0 0 0 17 ALL J[16] 552 0 0 0 18 ALL I[17] 0 0 0 18 ALL J[19] 0 0 0 19 ALL I[20] 0 0 0 19 ALL J[18] 0 0 0 20 ALL I[19] 0 0 0 20 ALL J[21] 0 0 0 34 五．結(jié)果分析 取 1單元左端進行分析，整理德其在不同條件下的受力情況如表 17 所示。 表 17 1 單元左端在不同條件下的受力情況 彈性模量(KN/m^2) +07 +07 +07 +07 +07 水位 1（ 5m） 彎矩 (KNm) 613 軸力 (KN) +02 水位 2() 彎矩 (KNm) 軸力 (KN) 水位 3(12m) 彎矩 (KNm) 軸力 (KN) 由表 17， 在水位 1 的情況下，不同彈性模量下 1單元左端彎矩和軸力的變化曲線圖分別如圖 38 和圖 39 所示。 不同彈性模量下同一節(jié)點的彎矩值比較610612614616618620622+07+07+07+07+07+07+07彈性模量E(KN/m^2)彎矩My(KNm) 圖 38 不同彈性模量下同一節(jié)點的 彎矩 不同彈性模量下同一單元軸力值比較581580579578577576575574573572+07+07+07+07+07+07+07彈性模量E(KN/m^2)軸力Fx(KN) 圖 39 不同彈性模量下同一節(jié)點的軸力 由圖 38，該曲線斜率 k≈ ()/1000000==0。 35 由圖 39，該曲線斜率 k≈（ 580+） /1000000==0。 通過計算容易知道圖 38 和圖 39 中的曲線任意兩點之間連線的斜率都為零，即說明彈性模量對 1單元左端所受軸力和彎矩都沒有影響。以此類推，則有彈性模量對隧道所受軸力和彎矩是沒有影響的。 由表 17，在 E=31000000 KN/㎡ 時，不同水位下 1單元左端彎矩和軸力的變化曲線圖分別如圖 40和圖 41所示。 不同水位下同一節(jié)點彎矩值變化曲線0100200300400500600700+00+00+00+00+00+01+01+01地下水表面距地表的距離(m)彎矩My(KNm) 圖 40 不同水位下同一節(jié)點的彎矩 不同水位下同一單元軸力變化曲線7006005004003002001000+00+00+00+00+00+01+01+01地下水表面距地表的距離(m)軸力Fx(KN) 圖 41 不同水位下同一節(jié)點的軸力 由圖 40 和圖 41， 容易算出兩圖中曲線的斜率是不斷變化的，變化由快 逐漸變慢， 而且不為零； 由圖可知， 隨著地下水位的下降，地下水對結(jié)構(gòu)的彎矩和軸力的作用越來越小， 當?shù)叵滤蛔銐蛏顣r，地下水對隧道作用產(chǎn)生的彎矩和軸力可以忽略不計。