隧道工程围岩压力及计算.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * 由于拱脚截面的剪力很小，而且拱脚与围岩间存在很大的摩擦力，因而可以假定只有切向位移而没有径向位移。弹性固定无铰拱。 * * * * * * * * 虚功原理。 * * * * * 曲墙拱形结构计算 1. 求主动荷载作用下的衬砌内力 现在是62页\一共有71页\编辑于星期三 曲墙拱形结构计算 1. 求主动荷载作用下的衬砌内力 现在是63页\一共有71页\编辑于星期三 曲墙拱形结构计算 2. 求单位弹性反力作用下的衬砌内力 现在是64页\一共有71页\编辑于星期三 曲墙拱形结构计算 3. 位移及最大弹性反力值的计算 ①主动荷载作用下最大抗力点h点位移的计算 外荷载h点的位移＝基底转动引起的h点的位移＋受力引起的h点的位移 基底转动引起的h点的位移： 现在是65页\一共有71页\编辑于星期三 3. 位移及最大弹性反力值的计算 受力引起的h点的位移： 则外荷载作用下，h点的位移为： 现在是66页\一共有71页\编辑于星期三 3. 位移及最大弹性反力值的计算 ② 单位反力作用下最大抗力点位移的计算 h点的位移＝基底转动引起的h点的位移 ＋受力引起的h点的位移 基底转动引起的h点的位移： 受力引起的h点的位移： 单位弹性反力作用下h点的位移： 现在是67页\一共有71页\编辑于星期三 3. 位移及最大弹性反力值的计算 ③ 最大弹性反力的计算 现在是68页\一共有71页\编辑于星期三 4.衬砌内力计算及校核计算结果的正确性 ① 利用叠加原理可以求出任意截面最终的内力值 曲墙拱形结构计算 ② 拱脚截面最终转角 现在是69页\一共有71页\编辑于星期三 4.衬砌内力计算及校核计算结果的正确性 曲墙拱形结构计算 ③ 按变形协调条件，校核整个计算过程： 现在是70页\一共有71页\编辑于星期三 谢谢 现在是71页\一共有71页\编辑于星期三 * * * * * * * * * 侧压力系数，侧向压力与竖向压力比值。 * * * * * * 为了确定围岩的松动压力，普氏理论提出了基于自然平衡拱概念的计算理论。他认为在具有一定黏聚力的松散介质中开挖坑道后，其上方会形成一个抛物线形的拱形洞顶，作用在支护结构上的围岩压力就是自然平衡拱以内的松动岩体的重力。 * * * * * * * 二、常用的计算模型和计算方法 主动荷载模型 假定弹性反力模型 计算弹性反力模型 常用计算模型 现在是30页\一共有71页\编辑于星期三 假定弹性反力模型 几乎能适用于所有围岩类型，只不过抗力的大小和范围不同而已 现在是31页\一共有71页\编辑于星期三 二、常用的计算模型和计算方法 主动荷载模型 假定弹性反力模型 计算弹性反力模型 常用计算模型 现在是32页\一共有71页\编辑于星期三 计算弹性反力模型 如弹性地基上的闭合框架、弹性支承法等 现在是33页\一共有71页\编辑于星期三 1 矩形框架结构 2 装配式衬砌（圆形结构） 3 拱形结构 重点讲述! 与结构形式相适应的计算方法 二、常用的计算模型和计算方法 现在是34页\一共有71页\编辑于星期三 —拱形结构 与结构形式相适应的计算方法 二、常用的计算模型和计算方法 半拱结构：不考虑弹性反力 曲墙式衬砌：假定弹性反力 直墙式衬砌：假定弹性反力+弹性地基梁 现在是35页\一共有71页\编辑于星期三 计算模型：①荷载-结构模型 ②只有竖向荷载的作用，无侧向荷载的作用 半拱形结构计算 适用条件：①地质条件好，不需修边墙的山岭隧道； ②大型落地拱结构,如飞机库； 半拱形结构的适用条件及计算模型 现在是36页\一共有71页\编辑于星期三 用结构轴线代替原衬砌的横断面, 纵向长度取1m； 拱脚弹性固定在围岩上，相当于弹性固定的无铰拱; 因拱脚截面的剪力很小，而与围岩间摩擦较大，故径向位移为0，用径向刚性连杆表示; 半拱形结构计算 计算图式、基本结构及典型方程的建立 现在是37页\一共有71页\编辑于星期三 半拱形结构计算 由于半拱圈的拱矢和跨度的比值不大，在竖向荷载的作用下，结构为自由变形，无弹性抗力(脱离区); 因此，半拱形结构为拱脚弹性固定的无铰拱（考虑底部地基变形），为三次超静定结构。 计算图式、基本结构及典型方程的建立 现在是38页\一共有71页\编辑于星期三 半拱形结构计算 典型方程的建立 正对称的结构，作用有正对称的荷载，利用对称性，从拱顶切开，取基本结构如右图 现在是39页\一共有71页\编辑于星期三 半拱形结构计算 计算关键： 拱顶单位位移和荷载位移的计算； 拱脚位移的计算。 现在是40页\一共有71页\编辑于星期三 1）拱顶单位位移和荷载位移的计算： 根据