隧道二次衬砌结构计算

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1、第三章隧道二次衬砌结构计算3.1基本参数围岩级别：Ⅴ级围岩容重：=18.5围岩弹性抗力系数：K=1.5×10衬砌材料为C25混凝土，弹性模量E=2.95×10,容重=23.3.2荷载确定3.2.1围岩垂直均布压力按矿山法施工的隧道围岩荷载为：q=0.45×2=0.45×2[1+i(B-5)]=0.45×2×18.5×[1+0.1×(13.24-5)]=242.96()考虑到初期支护承担大部分围岩压力，而对二次衬砌一般作为安全储备，故对围岩压力进行折减，对本隧道按30%折减，取为170.3.2.2围岩水平均布压力e=0.4q=0.4×170=683.

2、3计算位移3.3.1单位位移所有尺寸见下图1：半拱轴线长度s=11.4947(m)将半拱轴线长度等分为8段，则s=s/8=1.4368(m)s/E=0.4871×10（）计算衬砌的几何要素，详见下表3.1.单位位移计算表表3.1截面（。）sincos△x△yd(m)1/I()y/I()/I()/I()00.00000.00001.00000.00000.00000.500096.00000.00000.000096.0000112.92380.22370.97471.42470.16140.500096.000015.49442.5008129.4

3、896225.84770.43600.90002.77720.63730.500096.000061.180838.9905257.3521338.77150.62620.77963.98901.40360.500096.0000134.7456189.1289554.6201451.69530.78470.61984.99872.42160.500096.0000232.4736562.95811123.9053564.61920.90350.42865.75523.63960.500096.0000349.40161271.68212066.4

4、853677.54300.97650.21576.22004.99590.500096.0000479.60642396.06563451.2784790.33531.0000-0.00596.36986.42190.500096.0000616.50243959.11685288.1216890.00001.00000.00006.24547.85180.500096.0000753.77285918.47337522.0189∑864.00002643.177614338.916020489.2712注：1.I—截面惯性矩，I=/12,b取单位

5、长度。2.不考虑轴力影响。单位位移值用新普生法近似计算，计算如下：=≈=0.4871×10×864.0000=4.2085×10==≈=0.4871×10×2643.1776=1.2875×10=≈=0.4871×10×14338.9160=6.9845×10计算精度校核为：+2+=(0.42085+2×1.2875+6.9845)×10=9.9803×10==0.4871×10×20489.2712=9.9803×10闭合差=03.3.2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：Q=侧向力：E=eh自重力：G=算式中:

6、b和h由图1中量得d为接缝的衬砌截面厚度作用在各楔块上的力均列入下表3.2：载位移计算表表3.2截面集中力力臂QGQGE00.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00001251.702016.523211.40360.68440.70780.3275172.264811.69512238.952016.523233.63280.58380.66280.4723139.500210.95163214.098016.523254.15520.47310.58430.5931101.28989.65454

7、178.381016.523271.93720.34030.47610.683960.70317.86675133.722016.523286.07440.16720.34380.740122.35835.6807682.127016.523295.8528-0.00260.19420.7587-0.21353.2088726.469016.5232100.7284-0.17220.03740.7392-4.55800.618080.000016.523297.13120.0000-0.09120.71420.0000-1.5069（2）外荷载在基

8、本结构中产生的内力内力按下算式计算弯矩：=-轴力：=sin，的计算结果见下表3.3.表3.4：载位移计算表表3.3E(Q+