隧道衬砌说明

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1、MIDAS/GTS衬砌结构设计说明第一部分混凝土或砌体衬砌截面验算混凝土或砌体衬砌主要做抗压和抗拉验算。一、公路规范（JTGD70-2004，9.2.10、9.2.11、9.2.12）采用破损阶段法根据轴向力偏心距e0判断采用哪种验算方式：e0≤0.2h抗压强度验算e>0.2h抗拉强度验算0（一）抗压强度验算KN≤ϕαRbh（1-1）α参数说明：1、安全系数K值得选取（9.2.4-1）（附表1）2、轴向力N从计算结果中读取3、纵向弯曲系数ϕ对于隧道衬砌取14、α与e0/h有关系（表9.2.11-2）23α=1+0.648(e/h)−12.56

2、9(e/h)+15.444(e/h)0005、混凝土或砌体的抗压极限强度R（表5.2.9和表5.2.14）（附表2）α6、截面信息b、h从程序中调取（二）抗拉强度验算1.75Rbh1KN≤ϕh（1-2）6e0−1h材料参数同上注：安全系数K和需要的验算内容也有关系总结（1）需要输入参数：材料种类和材料的等级、荷载种类（2）需要读入参数：M，N，截面信息b、h（3）需要输出参数：是否满足验算，轴向力偏心距e0MIDAS/GTS衬砌结构设计说明二、铁路规范（TB10003-2005，10.1.5、10.2.1、10.3.1）A.破损阶段法计算公式和参数设置同

3、公路规范B.概率极限状态法设计1e/h>时，需要进行抗压、抗裂验算061e/h≤时，只需要进行抗压验算06（一）抗压验算（10.2.1）γN≤ϕαbhf/γsckckRc（二）抗裂验算（10.3.1）2γN(6e−h)≤1.75ϕbhf/γsck0ctkRc参数说明：1、混凝土衬砌构件抗压验算时作用效应分项系数γ和抗力分项系数γ（表10.2.1-1）（附表3）scRc2、轴向力Nk从模型中读取3、ϕ、α、b、h同上4、f抗压强度标准值，f抗拉强度标准值（表5.2.1）（附表4）ckctk总结（1）需要输入参数：材料种类和材料的等级、隧道类型、验算方法、使

4、用哪种方法验算（2）需要读入参数：M，N，截面信息b、h（3）需要输出参数：是否满足验算，轴向力偏心距e0验算流程见附录MIDAS/GTS衬砌结构设计说明第二部分钢筋混凝土衬砌设计截面验算一、公路规范（JTGD70-2004，9.2.14、9.2.15、附录K）（一）抗弯验算（K.0.1-1，K.0.1-2）KM≤Rbx(h−x/2)+RA′(h−α′)W0gg0（当x<2α′时KM≤Rbx(h−x/2)）W02KM≤0.5Rbhw0其中：h=h−α0R(A−A′)gggx=（x≤0.55h且x≥2α′）0Rbw参数说明：1、K安全系数（表9.4.4-2

5、，附表5）2、弯矩M、截面信息b、h3、混凝土弯曲抗压强度标准值Rw（表5.2.9,附表2-1）、钢筋的抗拉或抗压计算强度标准值Rg（表5.2.5，附表6）4、A`g、Ag、a、a`需要读入截面配筋信息（二）抗压验算（K.0.8，K.0.9，K.0.10）x通过R(Ae−A′e′)=Rbx(e−h+x/2)确定gggw0其中：e=ηe+h/2−α对于隧道衬砌来说η取10e′=e−h+α+α′当x≤0.55h0大偏心受压构件KN≤Rbh+R(A′−A)（轴力）wggg或：MIDAS/GTS衬砌结构设计说明KNe≤Rbx(h−x/2)+RA′(h−a′)（弯

6、矩）w0gg0当x≤0.55h0小偏心受压构件2KNe≤0.5Rbh+RA′(h−a′)a0gg0当e′<0时，还需要验算2−KNe′≤0.5Rbh+RA(h−a)a0gg0参数其他同前1、R混凝土抗压强度标准值（表5.2.9,附表2-1）a（三）裂缝验算（K.0.11，K.0.12）ϖ=αϕγ(2.7C+0.1d/ρ)σ/E<0.2毫米maxstess参数说明：1、构件受力特征系数α：轴心受拉-2.7；受弯和偏心受压构件-2.1；偏心受压构件-2.42、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ϕ，小于0.4时取0.4；大于1时取1；直接承受重复荷载的构件取1ϕ

7、=1.1−0.65f/(ρσ)ctktes3、纵向受拉钢筋表面特征系数γ：螺纹钢筋0.7；光面钢筋1.04、最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离C，小于20mm时取20mms5、按有效受拉混凝土面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρ，小于0.01时，取0.01teρ=A/AteSce6、有效受拉混凝土截面面积A=0.5bhce7、钢筋直径d，不同钢筋时取d=4A/u（u为纵向受拉钢筋截面周长的总和）s8、纵向受拉钢筋应力σs受弯：σ=M/(0.87hA)s0s偏心受压：σ=N(e−z)/(Az)ss2z=[0.87−0.12(h0/e))]h0，且小于0.

8、87h0MIDAS/GTS衬砌结构设计说明9、钢筋弹性模量Es总结（1）输入参数