一个隧道计算书.docVIP

一、结构尺寸 隧道内径：5400；隧道外径：6000；管片厚度：300mm；管片宽度：1500mm。 二、计算原则 选择区间隧道地质条件较差、隧道埋深较大、地面有特殊活载（地面建筑物桩基、铁路线等）等不同地段进行结构计算。 三、计算模型 计算模型采用修正惯用设计法。考虑管片接头影响，进行刚度折减后按均质圆环进行计算；水平地层抗力按三角形抗力考虑；计算结果考虑管片环间错缝拼装效应的影响进行内力调整。弯曲刚度有效率η=0.8，弯矩增大系数ξ=0.3。计算简图如下图所示。使用ANSYS程序软件进行结构计算。 修正惯用设计法计算模型 计算模型节点划分 四、计算荷载 荷载分为永久荷载、活载、附加荷载和特殊荷载等四种。 1）永久荷载：管片自重、水土压力、上部建筑物基础产生的荷载。考虑地层特征采取水土合算或水土分算。 2）活载：地面超载一般按20KN/m2计；有列车通过地段按40KN/m2计。 3）附加荷载：施工荷载——盾构千斤顶推力，不均匀注浆压力，相邻隧道施工影响等。 4）特殊荷载：地震力——按抗震基本烈度为7度计算，人防荷载按六级人防计算，按动载化为静载计算。 五、内力计算 1、一般地段：地质条件较差、埋深较大地段（地面超载20KN/m2）：里程YCK5+990 选取地质钻孔为MEZ2-A073。隧道埋深约33.9m，地下水位在地面下5.0m。地层由上至下分别为1-7.3m；5-1-39.2m；5-2-20m。隧道所穿过地层为5-2。隧道横断面与地层关系如下图所示： 隧道横断面与地层关系 2、列车通过地段：地面超载40KN/m2，里程YCK6+050 选取地质钻孔为MEZ2-A166。隧道埋深约35.5m，地下水位在地面下12.5m。地层由上至下分别为1-8.5m；5-2-12.7m；6-19.3m；7-20m。隧道所穿过地层为6。隧道横断面与地层关系如下图所示： 隧道横断面与地层关系 3、隧道下穿建筑物地段：里程ZCK5+057 选取地质钻孔为MEZ3-DX-03。隧道埋深约24.0m，地下水位在地面下4.8m。地层由上至下分别为1-4.7m；5-1-1.35m；5-2-17.85m；7-2.5m；6-4.2m；8-30m。隧道所穿过地层为6、8。隧道横断面与地层关系如下图所示： 4、内力计算 1）一般地段内力计算 （1）计算荷载 荷载名称 垂直荷载 （KN/m2） 水平荷载（KN/m2） 水平三角形荷载（KN/m2） 自重（KN/m2） 水平地基反力（KN/m2） 大小 260.00 150.8 69.600 23.562 160.095 （2）内力计算结果（单位宽度1.0m） 序号 角度 截面弯矩 轴力 剪力 接头弯矩 1 0.0 96.322 641.913 0.000 51.866 2 10.0 87.117 650.098 -27.929 46.909 3 20.0 61.566 673.373 -49.559 33.151 4 30.0 25.536 708.107 -59.591 13.750 5 40.0 -12.235 748.927 -54.547 -6.588 6 50.0 -41.490 788.721 -34.296 -22.341 7 60.0 -55.439 817.033 -8.949 -29.852 8 70.0 -54.311 832.183 10.652 -29.245 9 80.0 -44.848 838.962 15.618 -24.149 10 90.0 -38.334 846.482 1.206 -20.642 11 100.0 -43.149 858.990 -12.675 -23.234 12 110.0 -50.609 867.425 -7.606 -27.251 13 120.0 -50.135 864.648 10.593 -26.996 14 130.0 -35.936 847.528 33.294 -19.350 15 140.0 -8.262 818.561 50.739 -4.449 16 150.0 26.401 788.018 54.054 14.216 17 160.0 58.791 762.048 44.179 31.657 18 170.0 81.446 744.743 24.638 43.856 19 180.0 91.240 740.387 -5.425 49.129 弯矩（KN-m）轴力（KN）（单位宽度1.0m） （3）配筋结果 管片主筋配置3Φ18+7Φ16（1.5m宽），满足结构强度及裂缝要求（最大裂缝宽度允许值0.2mm）。 2）列车通过地段内力计算 （1）计算荷载 荷载名称 垂直荷载 （KN/m2）