铁炉子隧道结构计算.doc

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二次衬砌内力计算
一、基本资料
铁炉子沟二级公路隧道，结构断面如附图1所示，围岩级别为V级，容重, 围岩的弹性抗力系数 ，,衬砌材料为C25混凝土，弹性模量，容重,荷载按松散压力的42%计。 附图1 衬砌结构断面
二、荷载确定
：
式中：—围岩级别，此处5；
—围岩容重，此处
—跨度影响系数，，其中毛洞跨度
+2×=，其中为一侧平均超挖量，时，
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，此处×(-5）=。
围岩竖向均布压力q按松散压力的42%计：×
此处超回填层重忽略不计。
:×kPa。
三、衬砌几何要素
截面厚度恒为: d=,m
外轮廓半径: 5m R2= =
内径R1,R4所画曲线的终点截面与竖直轴的夹角:

拱轴线半径： m
拱轴线各段圆弧中心角： 90 º º
及分段轴长
分段轴线长度：m,
m ,
半拱轴线长度：.
将半拱轴线等分为8段，每段轴长为：
= .
衬砌结构计算图示
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附图2
由上图量接缝中心点坐标：
几何要素表
附表1
接缝中心点坐标
截面
与竖直轴夹角（度)
x
y
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
90
四、计算位移
1、单位位移
用辛普生法近似计算，按计算列表进行。单位位移的计算见附表2
单位位移计算表
附表2
截面
a
sina
cosa
x
y
0
0
0
1
0
0
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1


2


3


4


5


6


7

-
8
90


d
I
1/I
y/I
y*y/I
(1+y)*(1+y)/I
积分系数1/3





1





4





2





4





2





4





2





4