山嶺隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-10 05:52本頁(yè)面
【正文】 路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》，在判定隧道深淺埋時(shí)有如下規(guī)定：在礦山法施工的條件下，Ⅳ~(yú)Ⅵ級(jí)圍巖取，Ⅰ~Ⅲ級(jí)圍巖取。采用《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的方法，即有 ()上式中：s為圍巖的級(jí)別；B為洞室的跨度；i為B每增加1m時(shí)的圍巖壓力增減率，以B=5m的圍巖垂直均布?jí)毫闇?zhǔn)，當(dāng)B5m時(shí)，取i=；當(dāng)B5m時(shí)，取i=。 計(jì)算作用在結(jié)構(gòu)上的荷載； 1 永久荷載A 頂板上永久荷載a. 頂板自重（可只考慮二襯）b. 地層豎向土壓力 由于拱頂埋深5m，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的淺埋隧道荷載的計(jì)算方法，將地層的豎向土壓力換算成作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的均布荷載，即： （）式中：——側(cè)壓力系數(shù)，——圍巖自重（kN/m3）——隧道埋深，指坑頂至地面的距離（m）Bt——坑道寬度（m）——埋深在淺埋范圍內(nèi)時(shí)，為便于計(jì)算，假定土體中形成的破裂面是一條與水平成的斜直線。表1各級(jí)圍巖的值圍巖級(jí)別Ⅰ~ⅢⅣⅤⅥ（~）φ（~）φ（~）φ代入數(shù)據(jù)：B 底板上可變荷載底板自重（可只考慮二襯）C 側(cè)墻上永久荷載a. 側(cè)墻自重b. 對(duì)于隧道側(cè)墻上側(cè)向土壓力地層側(cè)向壓力按的《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的淺埋隧道荷載的方法計(jì)算。人行荷載可以不用考慮。C 側(cè)墻上可變荷載頂板上可變荷載經(jīng)論證無(wú)需考慮，所以側(cè)墻上可變荷載本也無(wú)需考慮。 進(jìn)行荷載組合根據(jù)任務(wù)書(shū)，只需按照基本組合構(gòu)件計(jì)算，承載能力極限狀態(tài)+根據(jù)以上各種計(jì)算，作用在隧道上的設(shè)計(jì)荷載有：拱頂： 設(shè)計(jì)恒載：底板： 設(shè)計(jì)恒載： Mpa設(shè)計(jì)活載：7 Mpa側(cè)墻（頂部）： 設(shè)計(jì)恒載： Mpa（x方向） Mpa（y方向） （底部）： 設(shè)計(jì)恒載： Mpa（x方向） Mpa（y方向）正常使用極限狀態(tài)荷載組合采用 恒載+活載根據(jù)以上各種計(jì)算，作用在隧道上的設(shè)計(jì)荷載有：拱頂：設(shè)計(jì)恒載： Mpa底板：設(shè)計(jì)恒載： Mpa設(shè)計(jì)活載：5 Mpa側(cè)墻（頂部）： 設(shè)計(jì)恒載： 42 Mpa（x方向）； Mpa（y方向）（底部）： 設(shè)計(jì)恒載： Mpa（x方向）； Mpa（y方向） 繪出結(jié)構(gòu)受力圖 根據(jù)荷載組合值，可以分別計(jì)算出拱頂、底板、側(cè)墻和中墻的設(shè)計(jì)荷載值，如下圖： 承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)第三章 利用midas程序計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力用通用有限元程序—MIDAS/Civil，MIDAS/Civil是目前最先進(jìn)的土木結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)，它對(duì)土木建筑的分析中所需要的各種功能進(jìn)行了綜合的考慮。以用戶為中心的輸入輸出功能使用的是精確而且直觀的用戶界面和尖端的電腦圖形技術(shù)，為土木建筑物的建模和分析提供了很大的便利。該模型共有54個(gè)節(jié)點(diǎn)，54個(gè)單元。 按正常使用極限狀態(tài)組合荷載時(shí)，按組合荷載公式：F=恒載+活載，來(lái)計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值。第四章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 承載能力極限狀態(tài)組合下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖 彎矩圖 軸力圖 剪力圖 正常使用極限狀態(tài)組合下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖 彎矩圖 軸力圖 剪力圖第五章 結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，結(jié)構(gòu)縱向按1m考慮。設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)規(guī)范《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG B012003），《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500102002）。?裂縫寬度驗(yàn)算，所以不用驗(yàn)算裂縫寬度。 底板配筋計(jì)算 設(shè)計(jì)條件通過(guò)上述數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在使用期間底板承受的最大正彎矩和最大負(fù)彎矩值為最大正彎矩： 對(duì)應(yīng)軸力：最大負(fù)彎矩： 對(duì)應(yīng)軸力： 計(jì)算過(guò)程截面尺寸：計(jì)算長(zhǎng)度 ： 彎矩設(shè)計(jì)值，軸力設(shè)計(jì)值,偏心矩： 附加偏心矩： 初始偏心矩：偏心距增大系數(shù)： ，取 所以構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率影響的系數(shù)則偏心矩增大系數(shù)：則計(jì)算偏心距為：因此，可按大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算①求受壓區(qū)鋼筋面積取則受壓區(qū)鋼筋面積：選用8Φ18，=2036?求受拉區(qū)鋼筋面積 受壓區(qū)計(jì)算高度:則受拉區(qū)鋼筋面積為：采用8Φ25，=3927?裂縫寬度驗(yàn)算，所以不用驗(yàn)算裂縫寬度。分布鋼筋采用直徑14mmHRB335鋼筋，間距200mm。檢驗(yàn)我們對(duì)課本知識(shí)的掌握情況，加深我們對(duì)主干知識(shí)的理解和認(rèn)知，能夠?qū)⑶昂笾R(shí)有機(jī)地結(jié)合貫穿起來(lái)，形成自己的知識(shí)體系。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的諸多不足和上課遺漏的知識(shí)點(diǎn)，同是給我敲響了警鐘，我知道了此門課程的重點(diǎn)和核心所在，也知道了以后地下工程的發(fā)展方向?？傊?，學(xué)到了很多東西。最后，要感謝地下工程的兩位授課老師，老師
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