1围岩压力计算

1围岩压力计算1围岩压力计算1围岩压力计算围岩压力计算深埋和浅埋状况下围岩压力的计算方式不一样样，深埋和浅埋的分界按荷载等效高度值，并联合地质条件、施工方法等要素综合判断。按等效荷载高度计算公式以下：P=〔〕hq式中:Hp——地道深浅埋的分界高度；hq——等效荷载高度，hq=q；q——垂直均布压力(kN/m2)；γ——围岩垂直重度〔kN/m3)。二次衬砌承受围岩压力的百分比按下表取值：表复合式衬砌早期支护与二次衬砌的支护承载比率早期支护承载比率二次衬砌承载比率围岩级别双车道地道三车道地道双车道地道三车道地道ⅠⅡ100100安全存储安全存储Ⅲ100≥80安全存储≥20Ⅳ≥70≥60≥30≥40Ⅴ≥50≥40≥50≥60Ⅵ≥30≥30≥80≥85浅埋地段≥50≥30～50≥60≥60～80浅埋地道围岩压力的计算方法Q浅tan。地道的埋深H大于hq而小于Hp时，垂直压力q浅BtBt表各级围岩的值及0值围岩级别ⅢⅣⅤθ0〔～〕0〔～〕0060°～70°50°～60°40°～50°tan=tan(tan2c1)tancctantanc侧压力系数tantanctantantanctantanctan作用在支护构造双侧的水平侧压力为：e1=γhλ；e2=γ(h+Ht)λ侧压力视为均布压力时：e=1ee221Ⅴ级围岩的等效荷载高度hq=×24×[1+×(10-5)]=Hp==27m,H<Hq,故为浅埋。取φ0=45°，θ=φ0=27°，h=20m，tanβ=,λ=,tanθ=,计算简图：垂直压力q=19×20×20×10)=mPg=πdγ=π××25=m地基反力P=me1=γhλ=19×20×=e2=γ(h+Ht)λ=19×(20+×=水均匀布松动压力e=(e1+e2)/2=mⅤ级围岩二衬按承受50%围岩压力进行计算，那么垂直压力为q×50%=m地基反力为P×50%=m水平压力为e×50%=m衬砌构造内力计算表等效节点荷载节点号XYFxFY13452769101112131415161780.1819202122238252427282926303132333435363738394041424304445464748495051525354表轴力、剪力、弯矩详尽数据节点号轴力弯矩剪力1+05-13456-109952+05-638913+0521398+054+0576686+055+05+05-252076+05+05+057+06339838+06-11168325749+06-295192963810+06-463472539511+06-609672007312+06-728131390913+06-8144214+06-8654015+06-8792016+06-85526-1426717+06-79433-2094718+06-69844-2698819+06-57093-3214820+06-41637-3619121+06-24058-3889122+06-4002923+0514553+0524+05+051869325+05+05+0526+0575321+0527+05228026085928+05-57361042929+05-10643-1582730+05-1884631+0510731-2262932+0524936-2597333+0541366-2494434+0557370-1258435+05660922076436+05548444538037+05288795781438+055896639+05-384095047240+05-671433459441+05-862371407042+05-9291343+05-86224-2867644+05-67117-4472845+05-38371-5348046+05-5266647+0528940-4064448+0554916-1651049+05661731653250+05573162859051+05409972930652+05240502556953+052115954+0517015内力争分析〔1〕轴力：由ANSYS建模分析围岩衬砌内力得出轴力争如图，最大轴力出此刻仰拱段，其值为。轴力争〔2〕弯矩：由ANSYS建模分析围岩衬砌内力得出弯矩图如图，最大正弯矩出此刻变截面段，其值为·m，最大负弯矩出此刻拱顶，其值为·m。弯矩图〔3〕剪力：由ANSYS建模分析围岩衬砌内力得出剪力争如图，最大剪力出此刻仰拱段，其值为。剪力争变形图3.Ⅴ级围岩需要进行配筋计算〔1〕截面设计计算轴力：KN=2×626380=计算弯矩：KM=2×92913=mb=,C25混凝土，轴心受压强度设计值为：fcd=；＇HRB335级钢筋，抗拉强度设计值为：fsd=fsd=300Mpa；e=m/n=长细比l0/h=,按短柱计算，偏爱距增大系数η取1，h0=h-as=400-50=350mm①鉴别大小偏爱受压e0148mm,eie0ea0105mm,属于大偏爱受压，Ne1fcbh02(10.5)2AsAs'fy'(h0as')1510mm采纳5φ20，As=1570mm2垂直弯矩作用平面内的受压承载力：Nu=φ(fcdAs+fsd＇As＇)=+300x1572)=>N(=知足要求截面强度验算按荷载-构造模型进行设计时，最后要作截面验算。现行?铁路地道设计规范?规定地道构造计算分为“概率极限状态法设计〞和“损坏阶段法和赞同应力法设计〞两种形式。对一般地域单线地道整体式衬砌及洞门、单线地道偏压衬砌及洞门、单线拱形明洞及洞门构造可采纳概率极限状态法设计，也能够采纳损坏阶段法设计。其余地道构造那么要求采纳损坏阶段法或赞同应力法。对混凝土矩形构件，当e>时，由抗压强度控制承载能力，不用检算抗裂；当e≤时，由抗拉强度控制承载能力，不用检算抗压。地道构造截面抗压强度按下式计算：KNRabd式中K-安全系数N-轴向力〔MN〕Ra-混凝土或砌体的抗压极限强度〔MPa〕-轴心偏爱影响系数-构件纵向曲折系数b-构造的纵向计算宽度〔取1m〕d-截面厚度从抗裂要求出发，混凝土矩形截面偏爱受压构件的抗拉强度按下式计算：KN(6e-d)≤φR1bd2式中R1-混凝土的抗拉极限强度表混凝土和砌体构造的强度安全系数圬工种类

混凝土

砌体荷载组合

永远荷载根本可变荷载

+

永远荷载+根本可变荷载+其余可变荷载

永远荷载+根本可变荷载

永远荷载+根本可变荷载+其余可变荷载混凝土或砌体达到的抗压极限强度混凝土抵达抗拉极限强度强度验算：M/Nmax=2081400=M/Nmin=92913/626380==1，采纳第①种状况：e<=进行抗压强度控制验算KN≤φαRabd=〔e/d〕=KN=2×2081400=4162800NφαRabd=1