5#和7#隧道结构计算书

PAGE2大学城南路及立交改造二期工程（段）—（段）5#和7#隧道结构计算书目录第一部分：隧道工程概况 1第二部分：5#和7#节点隧道主体结构计算 3PAGE1第一部分：隧道工程概况1、工程概况5#节点隧道起点至终点里程：K1+113.602~K1+214.442，隧道为矩形框架结构，双向六车道，道路宽度均为12.0m，设计时速为40km/h，道路两侧分别设置检修道，检修道宽度分别为0.6m和0.95m。7#节点隧道起点至终点里程：K3+647.272~K3+748.137，隧道为矩形框架结构，双向六车道，道路宽度均为12.0m，设计时速为40km/h，道路两侧分别设置检修道，检修道宽度分别为0.6m和0.95m。2、设计技术标准设计基准期：桥涵结构为100年设计安全等级：一级设计荷载：汽车荷载，城市-A级，人群荷载3.5kN/m2覆土荷载抗震设防标准：抗震设防烈度为6度，抗震设防措施等级为7级桥涵最小净空：5.0m混凝土等级：C35，弹性模量：3.15×104Mpa钢筋混凝土结构处于Ⅰ类环境，最大裂缝宽度限值Wmax=0.2mm。3、规范依据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2012）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《锚杆喷射混凝土支护规范》（GB50086-2015）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）《公路隧道设计细则》（JTG/TD70-2010）《公路隧道设计规范》（JTJD70-2004）4、岩土计算参数根据地勘报告岩土体物理力学参数建议值一览表见表。岩性参数未压实填土（Q4ml）压实填土（车行道）（Q4ml）粉质粘土（Q4el+dl）强风化泥岩（J2s-Ms）中风化泥岩（J2s-Ms）强风化砂岩（J2s-Ss）中风化砂岩（J2s-Ss）重度kN/m3天然20.0*20.5*19.324.0*25.724.5*24.9饱和21.0*21.5*19.524.5*25.9*24.6*25.1*地基承载力特征值（kPa）60~80*120*80-120*300*3997500*12599岩石抗压强度（MPa）天然标准值////11.01/39.96范围值////8.93-16.90/33.1-75.1饱和标准值////7.93/34.71范围值////5.89-13.4/27.8-67.7岩（土）体抗剪强度天然Ф（°）28*30*12.05/32*/35*C（kPa）0*0*24.09/350*/1200*饱和Ф（°）25*26*9.45////C（kPa）0*0*19.08////岩体抗拉强度（kPa）////250*/1268弹性模量（MPa）////2520*/14490*泊松比μ////0.30*/0.14土体的水平抗力系数的比例系数）MN/m43*8*5*15*/20*/岩体的水平抗力系数MN/m3////120*500*锚固体与岩石的粘结强度极限标准值（kPa）////480*/1200*基底摩擦系数μ0.30.350.250.350.450.400.55第二部分：5#和7#节点隧道主体结构计算构造型式及尺寸结构断面形式为矩形结构，通道顶板厚1.2m，侧墙厚1.0m，隔墙厚0.8m，底板厚0.9m。其具体结构形式和尺寸见图。5#和7#节点隧道横断面计算及验算结果1)荷载(汽车荷载等效为1m高土柱计算)a.土压力（土体内摩擦角取30°）竖向土压力＝γs×H=20×3.5＝70KN/m(土的浮重度取10KN/m3)侧向土压力：顶板处＝γs×H×K0＝20×3.5×tan2(45-30/2)＝23.3KN/m；底板处＝γs×（H+h）×K0＝20×（3.5+8.6）×tan2(45-30/2)＝80.7KN/m；b.自重由程序自动计算2)荷载组合：基本组合控制（正常使用极限状态校核）：1.0×（自重+竖向压力）+1.0×侧向压力基本可变荷载组合控制（承载能力极限状态校核）：1.35×（自重+竖向压力）+1.35×侧向压力3)计算模型本通道采用MIDASGTSV4.1程序进行计算，具体模型见图。计算模型4)荷载加载示意图由上可知，荷载由竖向压力和侧向压力组成，具体示意图见图5.2。荷载加载示意图5)计算结果5#和7#节点隧道结构轴力图5#和7#节点隧道结构弯矩图5#和7#节点隧道结构剪力图6)结构验算结构配筋：顶板上侧直径32@100mm和直径32@100mm，顶板下侧直径28@100mm；侧墙外侧直径32@100mm，侧墙内侧直径25@100mm。采用桥梁博士截面设计对5#和7#节点隧道结构关键位置进行截面验算。：抗剪验算应根据D62规范5.2.9条和D62规范5.2.10条，其抗剪截面应符合下列要求：；,根据计算结果，中墙顶底端截面剪力值最大，为1068KN,满足D62规范5.2.10条要求，可不进行斜截面抗剪承载力验算。隧道结构顶板单侧跨中弯矩为，M=1469kN·m，该处轴力为392kN。隧道顶板端部弯矩最大，Mmax=2802kN·m，该处轴力为392kN。1.顶板据桥梁博士3.0，验算截面如下：1.1内力验算：截面高度:1.2m构件计算长度:15.0m荷载信息:荷载类型:轴力(KN)剪力(KN)弯矩(KN-m)结构重力3921.07e+032.8e+03汽车冲击系数:0.0计算信息:钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I计算结果:荷载组合结果:内力最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力470392470392470392剪力1.28e+031.07e+031.28e+031.07e+031.28e+031.07e+03弯矩3.36e+032.8e+033.36e+032.8e+033.36e+032.8e+03承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果:最大轴力强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=470KN,Qj=1.28e+03KN,Mj=3.36e+03KN-m截面抗力:NR=723KN>=Nj=470KN(满足)最小轴力强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=392KN,Qj=1.07e+03KN,Mj=2.8e+03KN-m截面抗力:NR=723KN>=Nj=392KN(满足)最大弯矩强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=470KN,Qj=1.28e+03KN,Mj=3.36e+03KN-m截面抗力:NR=723KN>=Nj=470KN(满足)最小弯矩强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=392KN,Qj=1.07e+03KN,Mj=2.8e+03KN-m截面抗力:NR=723KN>=Nj=392KN(满足)1.2裂缝验算:长期荷载弯矩:M=2.8e+03KN-m全部使用荷载弯矩:Mo=2.8e+03KN-m长期荷载裂缝宽度:d_f=0.189mm容许裂缝宽度:d_fo=0.2mm下缘抗裂性验算满足2.侧墙隧道结构侧墙顶端弯矩为，M=1336kN·m，该处轴力为865kN。据桥梁博士3.0，验算截面如下：2.1内力验算：截面高度:1.0m构件计算长度:8.6m荷载信息:荷载类型:轴力(KN)剪力(KN)弯矩(KN-m)结构重力8653921.34e+03汽车冲击系数:0.0计算信息:钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I计算结果:荷载组合结果:内力最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力1.04e+038651.04e+038651.04e+03865剪力470392470392470392弯矩1.6e+031.34e+031.6e+031.34e+031.6e+031.34e+03承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果:最大轴力强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=1.04e+03KN,Qj=470KN,Mj=1.6e+03KN-m截面抗力:NR=1.97e+03KN>=Nj=1.04e+03KN(满足)最小轴力强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=865KN,Qj=392KN,Mj=1.34e+03KN-m截面抗力:NR=1.97e+03KN>=Nj=865KN(满足)最大弯矩强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=1.04e+03KN,Qj=470KN,Mj=1.6e+03KN-m截面抗力:NR=1.97e+03KN>=Nj=1.04e+03KN(满足)最小弯矩强度验算截面受力性质:下拉偏压内力描述:Nj=865KN,Qj=392KN,Mj=