隧道衬砌计算.docx

1、隧道衬砌计算隧道衬砌计算- 计算条件 - 基本参数 规范标准： 水工砼规范SL/T191-96 承载能力极限状态0： 1.0 正常使用极限状态0： 1.0 设计状况系数： 1.00 衬砌断面类型： 圆拱直墙形 每段计算的分段数： 10 计算迭代次数： 10 抗力验证要求： 高 衬砌参数 底板半宽： 3.000(m) 底板厚度： 0.600(m) 侧墙高度： 6.000(m) 侧墙厚度： 0.600(m) 顶拱半中心角： 60.000(度) 顶拱拱脚厚度： 0.600(m) 顶拱拱顶厚度： 0.600(m) 底板围岩弹抗系数： 500.000(MN/m3) 侧墙围岩弹抗系数： 500.000(M

2、N/m3) 顶拱围岩弹抗系数： 500.000(MN/m3) 衬砌的弹性模量： 23000.000(MPa) 荷载参数 底部山岩压力(侧)： 0.000(kN/m) 底部山岩压力(中)： 0.000(kN/m) 侧向山岩压力(上)： 0.000(kN/m) 侧向山岩压力(下)： 0.000(kN/m) 顶部山岩压力(侧)： 70.000(kN/m) 顶部山岩压力(中)： 70.000(kN/m) 内水压力水头： 6.000(m) 外水压力水头： 0.000(m) 外水压力折减系数()： 0.400 顶拱灌浆压力： 20.000(kPa) 顶拱灌浆压力作用范围角： 60.000(度) 其它段灌浆

3、压力： 0.000(kPa) 衬砌容重： 24.000(kN/m3) 荷载组合参数 编号 荷载名称 是否计算 分项系数 1 衬砌自重 1.00 2 顶岩压力 1.00 3 底岩压力 1.00 4 侧岩压力 1.00 5 内水压力 1.00 6 外水压力 1.00 7 顶部灌浆压力 1.00 8 其余灌浆压力 1.00 配筋参数 对称配筋： 是 混凝土等级： C25 纵筋等级： 级(fy=310MPa,fyk=335MPa) 箍筋计算： 计算 箍筋等级： 级(fy=210MPa,fyk=235MPa) 箍筋间距： 100(mm) 配筋计算as： 65(mm) 配筋调整系数： 1.00 裂缝计算：

4、 计算 采用的荷载效应组合： 短期效应组合 最大裂缝宽度允许值： 0.40(mm) 单侧钢筋： 12D20 砼保护层厚度： 50(mm)- 计算结果 - 内力配筋计算 -计算结论:经过3次计算,达到各点设定抗力条件和法向位移一致! 轴向力 剪力 弯矩 切向位移 法向位移 转角 围岩抗力 单侧纵筋 箍筋面积 抗剪验算 N Q M U V W As Av (kN) (kN) (kN.m) (mm) (mm) (度) (kPa) (mm2) (mm2)底板(从中心向左等分10段): 0 -83.738 0.000 87.995 0.000 0.102 0.000 0.1 1070.0 173.9 满

5、足 1 -83.738 -6.479 89.003 -0.002 0.112 0.004 0.1 1070.0 173.9 满足 2 -83.738 -10.071 91.594 -0.004 0.141 0.007 0.1 1070.0 173.9 满足 3 -83.738 -7.833 94.464 -0.005 0.190 0.011 0.1 1070.0 173.9 满足 4 -83.738 3.271 95.408 -0.007 0.259 0.015 0.1 1070.0 173.9 满足 5 -83.738 26.336 91.305 -0.009 0.349 0.019 0.2

6、 1070.0 173.9 满足 6 -83.738 64.408 78.105 -0.011 0.459 0.023 0.2 1070.0 173.9 满足 7 -83.738 120.249 50.879 -0.013 0.585 0.025 0.3 1070.0 173.9 满足 8 -83.738 195.964 3.960 -0.015 0.723 0.027 0.4 1070.0 173.9 满足 9 -83.738 292.445 -68.789 -0.016 0.860 0.025 0.4 1070.0 173.9 满足10 -83.738 408.637 -173.498 -

7、0.018 0.982 0.020 0.5 1266.9 173.9 满足侧墙(从底向上等分10段): 0 -408.637 -83.738 -173.498 -0.982 -0.018 0.020 0.0 1070.0 173.9 满足 1 -399.997 -97.306 -117.028 -1.000 0.129 0.008 0.1 1070.0 173.9 满足 2 -391.357 -80.558 -62.750 -1.017 0.174 0.001 0.1 1070.0 173.9 满足 3 -382.717 -56.141 -21.665 -1.034 0.163 -0.002

8、0.1 1070.0 173.9 满足 4 -374.077 -35.140 5.480 -1.050 0.132 -0.003 0.1 1070.0 173.9 满足 5 -365.437 -19.703 21.737 -1.066 0.105 -0.002 0.1 1070.0 173.9 满足 6 -356.797 -6.285 29.600 -1.082 0.096 0.000 0.0 1070.0 173.9 满足 7 -348.157 11.821 28.375 -1.097 0.113 0.003 0.1 1070.0 173.9 满足 8 -339.517 42.200 12.

9、951 -1.112 0.153 0.005 0.1 1070.0 173.9 满足 9 -330.877 90.268 -25.877 -1.127 0.203 0.004 0.1 1070.0 173.9 满足10 -322.237 154.356 -98.751 -1.141 0.228 -0.001 0.1 1070.0 173.9 满足顶拱(从拱脚向拱顶等分10段): 0 -356.244 -27.442 -98.751 -1.102 -0.373 -0.001 0.0 1070.0 173.9 满足 1 -336.393 -46.091 -85.264 -1.065 -0.506

10、-0.005 0.0 1070.0 173.9 满足 2 -314.360 -59.576 -65.937 -1.013 -0.661 -0.009 0.0 1070.0 173.9 满足 3 -291.286 -67.648 -42.696 -0.943 -0.830 -0.012 0.0 1070.0 173.9 满足 4 -268.334 -70.299 -17.514 -0.854 -1.004 -0.013 0.0 1070.0 173.9 满足 5 -246.640 -67.762 7.678 -0.747 -1.174 -0.014 0.0 1070.0 173.9 满足 6 -

11、227.262 -60.497 31.076 -0.622 -1.329 -0.013 0.0 1070.0 173.9 满足 7 -211.136 -49.175 51.079 -0.481 -1.460 -0.010 0.0 1070.0 173.9 满足 8 -199.036 -34.643 66.364 -0.328 -1.560 -0.008 0.0 1070.0 173.9 满足 9 -191.537 -17.889 75.944 -0.166 -1.623 -0.004 0.0 1070.0 173.9 满足10 -188.998 0.000 79.206 0.000 -1.64

12、4 0.000 0.0 1070.0 173.9 满足- 配筋结果 衬砌内侧纵筋最大面积As = 1266.9mm2，外侧纵筋最大面积As1 = 1266.9mm2；纵筋面积总和As = 2533.7mm2。箍筋最大面积Av = 173.9mm2。截面尺寸抗剪验算： 满足。注:此处纵筋即为受力筋。- 裂缝计算 -计算结论:经过3次计算,达到各点设定抗力条件和法向位移一致! 轴向力 弯矩 围岩抗力 实配钢筋 裂缝宽度 拉筋应力 Nk Mk (单侧) Wmax stress (kN) (kN.m) (kPa) (mm) (MPa) 底板(从中心向左等分10段): 0 -83.738 87.995

13、0.051 12D20 0.07 40.7 1 -83.738 89.003 0.056 12D20 0.07 41.2 2 -83.738 91.594 0.070 12D20 0.07 42.7 3 -83.738 94.464 0.095 12D20 0.07 44.2 4 -83.738 95.408 0.130 12D20 0.07 44.8 5 -83.738 91.305 0.175 12D20 0.07 42.5 6 -83.738 78.105 0.230 12D20 0.06 35.2 7 -83.738 50.879 0.293 12D20 0.03 20.4 8 -83

14、.738 3.960 0.361 12D20 - - 9 -83.738 -68.789 0.430 12D20 0.05 30.110 -83.738 -173.498 0.491 12D20 0.14 88.7侧墙(从底向上等分10段): 0 -408.637 -173.498 0.000 12D20 0.10 60.5 1 -399.997 -117.028 0.064 12D20 - - 2 -391.357 -62.750 0.087 12D20 - - 3 -382.717 -21.665 0.081 12D20 - - 4 -374.077 5.480 0.066 12D20 -

15、 - 5 -365.437 21.737 0.052 12D20 - - 6 -356.797 29.600 0.048 12D20 - - 7 -348.157 28.375 0.056 12D20 - - 8 -339.517 12.951 0.076 12D20 - - 9 -330.877 -25.877 0.101 12D20 - - 10 -322.237 -98.751 0.114 12D20 0.05 29.4顶拱(从拱脚向拱顶等分10段): 0 -356.244 -98.751 0.000 12D20 - - 1 -336.393 -85.264 0.000 12D20 -

16、- 2 -314.360 -65.937 0.000 12D20 - - 3 -291.286 -42.696 0.000 12D20 - - 4 -268.334 -17.514 0.000 12D20 - - 5 -246.640 7.678 0.000 12D20 - - 6 -227.262 31.076 0.000 12D20 - - 7 -211.136 51.079 0.000 12D20 - - 8 -199.036 66.364 0.000 12D20 0.03 20.7 9 -191.537 75.944 0.000 12D20 0.04 25.710 -188.998 79.206 0.000 12D20 0.04 27.5注: 裂缝结果中“-” 表示按规范对于e0/h0=0.55的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度。