隧道支护结构的计算.ppt

5.4 隧道洞门计算 5.2.4 衬砌截面强度简算 2.概率极限状态法 极限状态法～采用数理统计方法，用概率来衡量结构的安全度，或称“可靠度”。 （1）承载能力极限状态 混凝土矩形截面中心及偏心受压构件，其受压承载能力：  第5章 隧道支护结构的计算 5.2.4 衬砌截面强度简算 2.概率极限状态法 （2）正常使用极限状态 从抗裂要求出发，混凝土矩形偏心受压构件的抗裂承载力按下式检算：  第5章 隧道支护结构的计算 5.3.1 解析法 5.3 岩体力学方法 5.3.2 数值分析法 5.3 岩体力学方法 1.概述 ◆边界元法、无限元法、有限元法、有限元法耦合方法等，仅介绍有限元法   2.有限元法处理特点 （1）单元类型的选择和网格划分 5.3.2 数值分析法 图5-11 隧道计算范围及网格划分 第5章 隧道支护结构的计算 （2）计算范围的选取 ① 隧道开挖影响范围～距开挖面中心点3~5倍洞跨的范围； ② 边界上位移为零。 第5章 隧道支护结构的计算 （3）边界条件和初始应力 （4）卸荷释放荷载及卸荷过程模拟 （5）开挖施工步骤的模拟 （6）求单元应力  （8）有限元法计算的可信度 （7）围岩与支护结构稳定性判断 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 计算方法：洞门可视作挡土墙，按计算挡土墙的方法进行计算。 计算处理：①主动土压力按库仑理论进行计算；②无论墙背仰斜或直立，土压力的作用方向均假定为水平；③不考虑被动土压力。④取最不利位置的墙体条带计算，称为“检算条带”。条带宽度一般为1m，最不利位置～墙体最高点。 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 5.4.1 计算部位（检算条带）的选取及计算要点 1．柱式、端墙式洞门 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 5.4.1 计算部位（检算条带）的选取及计算要点 2．有挡、翼墙的洞门 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 5.4.2 洞门计算内容 1. 洞门计算内容：?????①墙身偏心及强度；?????②绕墙趾的抗倾覆性(墙趾～墙身外表面与基底面的交点)；?????③沿基底滑动的稳定性；?????④基底应力检算。 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 5.4.2 洞门计算内容 2. 洞门端墙及挡（翼）墙检算规定????? ≥1.5 倾覆稳定系数 K0 ≥1.3 滑动稳定系数 KC 岩石地基≤B/4，土质地基≤B/6（B为墙底厚度） 基底偏心距 e ≤地基容许承载力 基底应力 ≤0.3倍截面厚度 墙身截面偏心距 e ≤容许应力 墙身截面压应力 第5章 隧道支护结构的计算 5.4 隧道洞门计算 5.4.4 洞门计算的概率极限状态法? 铁路隧道设计规范规定隧道洞门除按破损阶段法进行检算外，还可采用极限状态法进行设计计算。基本方法仍同破损阶段法，如取计算条带，具体公式不同，按可靠度理论得出. 第5章 隧道支护结构的计算 * * 第5章 隧道支护结构的计算 5.3 岩体力学方法 5.1 隧道结构体系的计算模型 5.2 结构力学方法 5.5 隧道抗震计算 5.1.1隧道工程的受力特点 5.1 隧道结构体系的计算模型 1.荷载的模糊性 2.围岩物理力学参数难以准确获得 3.围岩压力承载体系 ◆ 围岩不仅是荷载，同时又是承载体；??◆ 地层压力由围岩和支护结构共同承受；??◆ 充分发挥围岩自身承载力的重要性。 第5章 隧道支护结构的计算 5.1.1隧道工程的受力特点 5.1 隧道结构体系的计算模型 4.设计参数受施工方法和施作时机的影响很大 5.隧道与地面结构受力的不同点—围岩抗力的存在 第5章 隧道支护结构的计算 5.1.2 隧道结构体系的计算模型 1.结构力学模型 特点： ◆ 以支护结构作为承载主体；??◆ 围岩对支护结构的作用间接地体现为两点：????? ①围岩压力； ②围岩弹性抗力。??◆ 采用结构力学方法计算。 适用于：模筑砼衬砌 第5章 隧道支护结构的计算 2.岩体力学模型 特点： ◆ 支护结构与围岩视为一体，共同承受荷载，且以 围岩作为承载主体；◆ 支护结构约束围岩的变形；◆ 采用岩体力学方法计算；◆ 围岩体现为形变压力。?适用于：锚喷支护 第5章 隧道支护结构的计算 5.2.1概 述 5.2 结构力学方法 1.基本原理 ◆将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载的主体，围