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有压隧洞结构计算
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结构
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隧洞
- 结构
- 隧洞
| 有压隧洞结构计算 | ||||||||||||
| 1.内力计算 | ||||||||||||
| ri | re | r | k0(N/cm3) | h | a | I | K | n | q(KN/m) | g(自重KN/m) | P(Kpa) | t |
| 100 | 130 | 115 | 1000 | 30 | 0.8695652 | 225000 | 666.66667 | 9.212994188 | 12.74 | 12.5 | 220 | 1.3 |
| 山岩压力作用下弯矩计算 | ||||||||||||
| 说明：砼采用C20，钢筋采用二级，截面按双筋计算。 | 截面 | A | Aa | B | C | Cn | Cn(1+a) | Aa+B+Cn(1+a) | M(KN·m) | |||
| ri——-衬砌后的隧洞内径，单位cm； | ψ=0(洞顶） | 0.1628 | 0.141565217 | 0.08721 | -0.00699 | -0.064399 | -0.120398 | 0.108377406 | 2.064188587 | |||
| re——-衬砌后的隧洞外径，单位cm； | ψ=π/2 | -0.125 | -0.108695652 | -0.12501 | 0.00824 | 0.0759151 | 0.1419282 | -0.091777474 | -1.748021301 | |||
| r——-衬砌后的隧洞平均半径，单位cm； | ψ=π(洞底） | 0.0872 | 0.075826087 | 0.16277 | -0.00837 | -0.077113 | -0.144167 | 0.094428751 | 1.798518311 | |||
| k0(N/cm3)——围岩单位弹性抗力系数； | 山岩压力作用下轴向力计算 | |||||||||||
| h——衬砌厚度,单位cm； | 截面 | D | Da | F | G | Gn | Gn(1+a) | Da+F+Gn(1+a) | N(KN) | |||
| q(KN/m)----垂直围岩压力，按q=0.1×γ1×B计算， | ψ=0(洞顶） | 0.2122 | 0.184521739 | -0.21222 | 0.02098 | 0.1932886 | 0.3613657 | 0.333667416 | 5.52619975 | |||
| 此处γ1为山岩容重，B为考虑0.2m超挖的隧洞直径； | ψ=π/2 | 0 | 0 | 1 | 0.00575 | 0.0529747 | 0.0990397 | 1.099039688 | 18.2022953 | |||
| P(Kpa)——隧洞内水压力； | ψ=π(洞底） | -0.2122 | -0.184521739 | 0.71222 | 0.02237 | 0.2060947 | 0.3853074 | 0.913005706 | 15.1212005 | |||
| a——钢筋保护层厚度； | 衬砌自重作用下的内力计算 | |||||||||||
| 〔σg〕(KN/cm2)=Rg/k,一级为160MPa,二级为258MPa; | 截面 | A1 | B1 | B1n | A1+B1n | M(KN·m) | C1 | D1 | D1n | C1+D1n | N(KN) | |
| Ag----根据计算结果选定的每层钢筋面积。 | ψ=0(洞顶） | 0.34477 | -0.02194 | -0.202133 | 0.1426369 | 2.3579664 | -0.16669 | 0.0659 | 0.607136317 | 0.440446317 | 6.3314158 | |
| 作者：bluepan | ψ=π/2 | -0.39272 | 0.02589 | 0.2385244 | -0.154196 | -2.549046 | 1.5708 | 0.01807 | 0.166478805 | 1.737278805 | 24.973383 | |
| 2004.3.4 | ψ=π(洞底） | 0.44059 | -0.02629 | -0.24221 | 0.1983804 | 3.2794757 | 1.7374 | 0.07024 | 0.647120712 | 2.384520712 | 34.277485 | |
| A | NP(KN) | |||||||||||
| 0.9273927 | 192.7701403 | |||||||||||
| 非均匀内水压力作用下的内力计算 | ||||||||||||
| 截面 | A2 | B2 | B2n | A2+B2n | M(KN·m) | C2 | D2 | D2n | C2+D2n | N(KN) | ||
| ψ=0(洞顶） | 0.17239 | -0.01097 | -0.101067 | 0.0713235 | 0.8038153 | -0.588335 | 0.03295 | 0.303568158 | -0.28476684 | -2.790715 | ||
| ψ=π/2 | -0.19636 | 0.01295 | 0.1193083 | -0.077052 | -0.868373 | -0.2146 | 0.00903 | 0.083193338 | -0.13140666 | -1.287785 | ||
| ψ=π(洞底） | 0.2203 | -0.01315 | -0.121151 | 0.0991491 | 1.1174107 | -0.63126 | 0.03513 | 0.323652486 | -0.30760751 | -3.014554 | ||
| 内力组合表 | ||||||||||||
| M(KN·m) | N(KN) | |||||||||||
| ψ=0 | ψ=π/2 | ψ=π | ψ=0 | ψ=π/2 | ψ=π | |||||||
| 垂直山岩力 | 2.0641886 | -1.748021301 | 1.7985183 | 5.5261998 | 18.202295 | 15.121201 | ||||||
| 自重 | 2.3579664 | -2.54904569 | 3.2794757 | 6.3314158 | 24.973383 | 34.277485 | ||||||
| 非均匀内水压力 | 0.8038153 | -0.868372944 | 1.1174107 | -2.790715 | -1.287785 | -3.014554 | ||||||
| 总计 | 5.2259703 | -5.165439934 | 6.1954047 | 9.0669005 | 41.887893 | 46.384132 | ||||||
| 2.配筋计算 | ||||||||||||
| （1）按砼未出现裂缝情况计算 | a | h0 | 〔σg〕(KN/cm2) | Amin(cm2) | ||||||||
| 4 | 26 | 25.833 | 3.9 | |||||||||
| Agi | Age | A | ||||||||||
| 洞顶配筋面积 | 4.475129883 | 2.636055 | 7.111184909 | |||||||||
| 洞底配筋面积 | 4.701285105 | 1.7431995 | 6.444484646 | |||||||||
| 洞侧配筋面积 | 2.011452455 | 3.829226 | 5.84067849 | |||||||||
| （2）按砼出现裂缝情况计算 | Agi | Age | A | |||||||||
| 洞顶配筋面积 | 0.744046768 | -1.265605 | -0.521558488 | |||||||||
| 洞底配筋面积 | 0.192345615 | -1.987884 | -1.795537959 | |||||||||
| 洞侧配筋面积 | -1.71963066 | 0.0981429 | -1.621487742 | |||||||||
| 3.抗裂校核(须满足σi<〔σgh〕,Kf>1.2) | ||||||||||||
| Ag | A0 | I0 | W0 | σi | 〔σgh〕 | Kf | ||||||
| 4 | 0.3064 | 232744 | 0.0155163 | 192.6926 | 1333.3333 | 2.7000068 | ||||||
