某公路隧道衬砌结构计算书

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1、目录一基本资料1二荷载确定12.1围岩竖向均布压力12.2围岩水平均布力2三衬砌几何要素23.1衬砌几何尺寸23.2半拱轴线长度S及分段轴长△S23.3割分块接缝重心几何要素3四计算位移34.1单位位移44.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移44.3载位移——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移84.4墙低（弹性地基上的刚性梁）位移12五解力法方程13六计算主动荷载和被动荷载（）分别产生的衬砌内力13七最大抗力值的求解15八计算衬砌总内力16九衬砌截面强度检算（检算几个控制截面）169.1拱顶（截面0）169.2截面（7）189.3墙低（截面8）

2、偏心检查18十内力图18一基本资料高速公路隧道，结构断面如图1所示，围岩级别为V级，容重，围岩的弹性抗力系数，衬砌材料C20混凝土，弹性模量，容重。图1衬砌结构断面二荷载确定2.1围岩竖向均布压力：式中：s——围岩级别，此处s=5；——围岩容重，此处=18kN/㎡；——跨度影响系数，=1+i(Bm-5)，毛洞跨度Bm=12.02m，Bm=5~15时，i=0.1，此处:=1+0.1×（12.02-5）=1.702所以，有：4考虑到初期之处承担大部分围岩压力，而二次衬砌一般作为安全储备，故对围岩压力进行折减，对于本隧道按照45%折减，即2.2围岩水平均布力：

3、e=0.4×q=0.4×99.2606=39.7043kPa三衬砌几何要素3.1衬砌几何尺寸内轮廓半径r1=5.56m；内径r1所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角=100°；截面厚度d=0.45m。外轮廓线半径：R1=5.56+0.45=6.01m拱轴线半径：=5.56+0.45×0.45=5.7625拱轴线各段圆弧中心角：=100°3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S分段轴线长度:半拱轴线长度为：S=S1=10.0575m将半拱轴线等分为8段，每段轴长为：3.3割分块接缝重心几何要素（1）与竖直轴夹角4角度闭合差=0。各接缝中心点坐标可由图1中直接量出。

4、四计算位移图2衬砌结构计算图4.1单位位移用辛普生法近似计算，按计算列表进行。单位位移的计算见表14单位位移计算如下：计算精度校核为：闭合差4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移（1）每一楔块上的作用力竖向力：式中：bi——衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度，由图2量得：4单位位移计算表表1截面Φ（°）sinΦcosΦx（m）y(m)d(m)0001000.450.00759131.68720.00000.0000131.6872112.50.21640.97631.25190.13710.450.00759131.687218.06322.4

5、765170.35532250.42260.90632.44470.54200.450.00759131.687271.409738.7041313.2759337.50.60880.79343.52191.19550.450.00759131.6872157.5099188.3031635.07514500.76600.64284.43132.06650.450.00759131.6872272.2661562.63801238.9226562.50.88700.46175.13133.11380.450.00759131.6872410.250312

6、77.43752229.69046750.96590.25885.58774.28770.450.00759131.6872564.91442422.18333683.7643787.50.99900.04365.77925.53270.450.00759131.6872728.94604033.03945622.683781000.9850-0.17365.69826.87960.450.00759131.6872906.40326235.69128180.2498∑0.068341185.18523129.762814760.473122205.70

7、43注：1.I—截面惯性矩，2.不考虑轴力的影响5自重力：式中：di——接缝i的衬砌截面厚度，本设计为等厚度衬砌；作用在各楔体上的力均列入表2，各集中力均通过相应的图形的行心。（2）外荷载在基本结构中产生的内力。楔体上各集中力对下一接缝的力臂由图2中量得，分别记为内力按照下式计算（见图3）。弯矩：轴力：式中：图3内力计算图示19载位移计算表表3截面sinΦcosΦΣ（Q+G)ΣEsinΦ(Q+G）cosΦΣE00.00001.00000.00000.00000.00000.00000.000010.21640.9763233.21335.407750.4

8、6745.279545.187920.42260.9063227.088922.