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第五章隧道支护结构设计计算方法
主讲：欧尔峰副教授
土木工程学院
主要内容
隧道支护结构计算理论的发展
第
五
章围岩压力及其分类
围岩松动压力的确定方法
隧
道结构力学方法
支
护
结岩体力学方法
构
设信息反馈方法
计
计
算经验设计方法
方
法衬砌结构耐久性设计概要
第四节结构力学方法（一）
第1.结构力学方法基本原理
五
章将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，地层
对结构的作用以荷载表示，以计算衬砌在荷载作用下产生
隧的内力和变形的方法，也称为荷载—结构法。
道
支
护其设计原理：
结围岩压力：按围岩分级或由实用公式确定；
构
设围岩对支护结构变形的约束作用：通过弹性支撑来体现的；
计
计围岩的承载能力：在确定围岩压力和弹性支撑的约束能力
算
方时间接考虑。
法
第四节结构力学方法（一）
第1.结构力学方法基本原理
五
章
隧结构力学方法是我国目前广泛采用的一种主要的
道地下结构计算方法，也称为“荷载-结构模型”。主要
支
护适用于围岩因过分变形而发生松弛和崩塌，以及支护
结结构主动承担围岩“松动”压力的情况。由于此类模
构
设型概念，计算简便，易于被工程师所接受，故至今仍
计
计很通用，尤其是对整体式混凝土衬砌。
算
方
法
第四节结构力学方法（一）
第1.结构力学方法基本原理关键问题：
五
章
如何确定作用在支护结构上的主动荷载，其中最主要的
隧是围岩所产生的松动压力，以及弹性支承对支护结构的弹
道性抗力。
支
护
结在围岩与支护结构相互作用的处理上却有几种不同的做
构法：
设
计1）主动荷载模式
计
算2）主动荷载加被动荷载模式
方
法3）实际荷载模式
第四节结构力学方法（一）
第1.结构力学方法基本原理
五竖向围岩主动压力
章1）主动荷载模式
隧该模式不考虑围岩与支护结构侧
道的相互作用，因此结构可以在向
支围
护主动荷载作用下自由变形，其岩
结
构计算原理和地面结构一样。主主
设要适用于在围岩和支护结构的动
计压
计“刚度比”较小的情况下，软力
算弱的围岩没有“能力”去约束
方
法衬砌的变形。
第四节结构力学方法（一）
第1.结构力学方法基本原理
五
章2）主动荷载加被动荷载模式
竖向围岩主动压力
隧该模式认为围岩不仅侧
道
支对支护结构施加主动
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