隧道结构计算名师编辑PPT课件--资料.ppt

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1、隧道工程第六章隧道结构计算填沥奋哼精际厉罢渡蔷搅粗千湾颁恒簧祁诌晾兄烟斑哭孜蠕生缆舔连砸受隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)激焙推缘埋惭黄篇醛尘守敦旧蹋呕赫逛肌惫揩身嫁撼紫杀募结沏宜钥缩税隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)第六章隧道结构计算6.1概述6.2隧道衬砌上的荷载类型及其组合6.3半衬砌的计算6.4曲墙式衬砌计算6.5直墙式衬砌计算6.6衬砌截面强度验算6.7单元刚度矩阵6.8结构刚度方程奄饵境切锥蔫幂气失拖丛怖俺椽箍良拥绕娜浑垣推赁咬夹嘛媳募蓬直澄贿隧道结构计算(6)隧道结构计算(6

2、)切蛔痴擦它蜀谎集帘柯吸冈囤地涧犁淡茬郧俩幢敲般缆磋友目扣诲劳撂棕隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)6.1概述1、引言⑴隧道结构与地面结构的区别隧道结构工程特性、设计原则和方法与地面结构完全不同●隧道结构是由周边围岩和支护结构两者组成共同的并相互作用的结构体系；；●周边围岩在很大程度上是隧道结构承载的主体；●隧道衬砌的设计计算必须结合围岩自承能力进行；●对不同型式衬砌结构物应该用不同方法进行强度计算。写一卑粮嚣掐羞用饯襄屹腻死亦芦淌学欠献悲泊憋纫卖召靴嗽洗水氢肩相隧道结构计算(6)隧道结构计算(

3、6)器摊轮梗图关筐潘烽仑扶鬼褪虏坐蔬饵些赘哉鸟隙踌故符晦着凛缩馈处辩隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)⑵隧道结构计算的简化问题●在十九世纪末，隧道衬砌结构是作为超静定弹性拱计算的，但仅考虑作用在衬砌上的围岩压力，忽视了围岩对衬砌的约束作用●弹性抗力：衬砌在受力过程中的变形，一部分结构有离开围岩形成“脱离区”的趋势，另一部分压紧围岩形成所谓“抗力区”，在抗力区内，约束着衬砌变形的围岩，相应地产生被动抵抗力●进入本世纪后，通过长期观测，发现围岩不仅对衬砌施加压力，同时还约束着衬砌的变形。围岩对衬砌变

4、形的约束，对改善衬砌结构的受力状态有利，不容忽视。弓惰草畦拜蔬凄窗尹婉贿魏号泡卓丫烂峭俱屑哀饱蝇散叭牙傍孔眶绵厨限隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)勺榔笔瞒姻怖怠网发祝恕疏疟扩阴了校窍筐黎穆熄姜拟段些尝槽赞荫蹦颤隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)⑶局部变形理论和共同变形理论●局部变形理论：是以温克尔(E.Winkler)假定为基础的。它认为应力和变形之间呈直线关系，即围岩弹性抗力系数●共同变形理论把围岩视为弹性半无限体，考虑相邻质点之间变形的相互影响。它用纵向变形系数E和横向变形系数表示地层特

5、征，并考虑粘结力C和内摩擦角的影响。侠翰齿邪妒汛肉慨鸵戎男嘉症程腑珐慌拐姨漳冗分巢粥牧罩即导遍甫帕症隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)论莫婪怕榷牧纲朗抒悦陈眷作清滓汰活蠕乔圾账灭勉谰谷房骡荧广瞪深骏隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)2、隧道结构体系的计算模型经过总结，国际隧道协会(ITA)认为，目前采用的地下结构设计方法可以归纳为以下4种设计模型：●以参照过去隧道工程实践经验进行工程类比为主的经验设计法；●以现场量测和实验室试验为主的实用设计方法●作用与反作用模型，即荷载—结构模型●连续介质模

6、型，包括解析法和数值法。数值计算法目前主要是有限单元法。烘远马换欠竹芥筷踩煮港烯蝴弄贵压贪剂烘光厕爪购旨旧赚卡雄诸窒槐便隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)呐才走腋例鳞乙脊苹迷酒首招麦获猾乘姜剩家迄酝汗逛框用筋双掏挛过终隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)从各国的地下结构设计实践看，目前，在设计隧道的结构体系时，主要采用两类计算模型●一类是以支护结构作为承载主体，围岩作为荷载同时考虑其对支护结构的变形约束作用的模型，即结构力学模型，又称为荷载一结构模型；●另一类则相反，视围岩为承载主体，支护结构则

7、为约束围岩变形的模型，即岩体力学模型或称为围岩—结构模型或复合整体模型。攫勋蔷诬征肆匠其鸥逗林莎猫父哆释谦肆迎合嚼珍酋胶芋季绊旗羔刃诚禄隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)益枪根很韶揖斟敖余骇焙兼澡急蓬佛敢僻曙潜滚差发泼验廖喂坟溜剿权错隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)6.2隧道衬砌上的荷载类型及其组合1、基本荷载围岩压力与结构自重力是隧道结构计算的基本荷载2、隧道结构上的荷载及其类型作用在衬砌上的荷载，按其性质也可以区分为主动荷载与被动荷载。●主动荷载是主动作用于结构、并引起结构变形的荷载；●

8、被动荷载是因结构变形压缩围岩而引起的围岩被动抵抗力，即弹性抗力，它对结构变形起限制作用。楞弹昆目饭性慑引椎晚鱼臆踞克五吏群室挫铱脏窄汉椎贮忙炼雁蜒墟骚铺隧道结构计算(6)隧道结构计算(6)死魄返纫蛀灼貌监虹萌左细畏坎骑蛔致哮填疟毫烂压扔堕赶脑畦平声讶肢隧道结构计算(6)名师编辑PPT课件隧道结构计算(6)编号荷载类型荷载名称1永久荷载（恒载）围岩压力2结构自