某工程A隧洞5类围岩衬砌及配筋计算书讲解.doc

某工程A隧洞5类 (桩号 ) 衬砌内力和配筋计算书 2年5月日 3 1.1 等别 3 1.2 断面尺寸 3 1.3 荷载 3 1.4 计算工况和荷载组合 3 2 计算方法 4 2.1 参数取值 4 2.2 计算简图 6 3 理正计算结果 6 4 衬砌配筋计算 9 4.1 计算情况 9 4.2 偏心受压计算 10 4.2.1 取值 10 4.2.2 配筋计算 11 4.3 受弯计算 13 4.4 计算结果 13 5 抗裂验算 14 5.1 计算公式 14 5.2 计算情况 15 5.3 偏心受压计算 15 5.4 受弯计算 15 6 斜截面抗剪验算 16 6.1 计算公式 16 6.2 计算情况 16 6.3 偏心受压计算 17 6.4 受弯计算 17 7 配筋结果 17  基本资料 等别 根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》的规定，该工程属Ⅲ等（中型）工程。渠系建筑物按5级设计。渠系建筑物设计洪水重现期为10年（P=10 %） 断面尺寸 净断面尺寸2.0m×2.4m（宽×高），底板、侧墙及顶拱衬砌厚度均为0.3m。 荷载 按5级建筑物设计，安全级别为Ⅲ级。结构重要性系数，设计状况系数、、，永久荷载分项系数（0.95），可变荷载分项系数，偶然作用分项系数，结构系数。 按承载能力极限状态计算时荷载分项系数计算工况和荷载组合 检修期：围岩压力+衬砌自重+外水压力 施工期：围岩压力+衬砌自重+外水压力+灌浆压力 首先采用理正岩土计算软件进行受力分析计算，然后在软件计算结果的基础上进行配筋计算。 参数取值 ⑴基本参数 衬砌断面类型： 圆拱直墙形 底板半宽： 1.150(m) 底板厚度： 0.300(m) 侧墙高度： 1.550(m) 侧墙厚度： 0.300(m) 顶拱半中心角： 90.000(度) 顶拱拱脚厚度： 0.300(m) 顶拱拱顶厚度： 0.300(m) 底板围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 侧墙围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 顶拱围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 衬砌的弹性模量： 25500.000(MPa) 外水压力折减系数(β)： 0.400 混凝土等级： C20 纵筋等级： Ⅲ级 ⑵围岩压力计算 ①垂直、水平均布围岩压力 根据地质资料，隧洞围岩物理力学参数值见下表： 隧洞围岩参数建议值 表2.1-1 隧洞名称 A隧洞 围岩类别 III IV V 围岩重度（KN/m3） 25 25 25 坚固系数fk 2.5 1.75 0.5 围岩似内摩擦角（°） 70 65 60 围岩单位抗力系数(MPa/cm)=100MN/m3 5 3 1 根据《水工隧洞设计规范SL279-2002》6.2.4规定和表2.1-1计算围岩压力： 垂直方向 水平方向 式中 ——垂直均布围岩压力，kN/m2； ——水平均布围岩压力，kN/m2； ——岩体重度，kN/m3； B——隧洞开挖宽度，m； H——隧洞开挖高度，m。 计算表格如下表： 围岩压力计算表 表2.1-2 序号 已知参数 计算结果 围岩类别 断面尺寸（m×m） 开挖宽度B（m） 开挖高度H（m） 重度γ（kN/m3） 均布垂直山岩压力q（kN/m2） 均布水平山岩压力q（kN/m2） 1 Ⅴ 2.0×2.4 2.6 3 25 19.5 7.5 2 Ⅳ 2.0×2.4 2.6 3 25 19.5 7.5 3 Ⅲ 2.0×2.4 2.6 3 25 19.5 7.5 序号 M(KN·m) N(KN) e0=M/N (m) 备注 1 3.6 33.7 0.107 拱顶 2 1.1 52.2 0.021 侧墙顶 偏心受压 3 18.2 63.2 0.288 侧墙底部 4 18.2 30.3 —— 底板端点 5 18.1 30.