日本修正惯用法计算(共10页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上1.1.1 结构荷载计算1.1.1.1 荷载分类在进行结构设计计算之前,首先考虑结构所受的荷载,一般来说作用在隧道上的荷载包括:永久荷载、可变荷载以及偶然荷载。各种荷载的详细分类见于下表:表5-4 隧道结构荷载分类表荷载分类荷载名称永久荷载结构自重地层压力静水压力混凝土收缩徐变产生的应力预应力固定设备荷载结构上部建筑物压力地基下沉影响续表5-4可变荷载地面活载及其动力作用隧道内车辆荷载及其动力作用施工荷载注浆荷载千斤顶压力其他荷载温度变化影响偶然荷载地震荷载人防荷载1.1.1.2 截面计算参数在进行荷载计算时,首先应确定断面各个部分的几何参数,根据以上设计将计算荷载所
2、用到的管片截面计算参数(一次衬砌)归纳入下:混凝土强度等级:C50混凝土弹性模量:管片截面面积:管片单位长度截面惯性矩: 抗弯刚度有效系数:弯矩增大率:1.1.1.3 计算简图盾构隧道荷载计算的通用简图详见图5-7所示。值得注意的是图中所表示的是水土分算时的计算简图,而水土合算时只需将土压、水压一并考虑。水土合算时,在地下水位以上采用土的天然重度,在地下水位以下时采用土的饱和重度。考虑到本隧道所埋设的地层基本都在粉质黏土层中,故本设计大多采用水土合算的方法,又由于土层基本都在水平面之下,所以基本采用土的饱和重度进行计算。详细的计算过程以及计算结果见下文。图5-7 盾构隧道荷载计算通用简图1.1
3、.1.4 一般荷载计算本设计荷载计算时,根据工程条件,选取3个最为不利的控制断面进行计算垂直土压力、侧向土压力、水压力、侧向地层地层、竖向地层反力以及结构自重等一般荷载。这三个控制断面分别为:水深最大位置、埋深最大位置、覆盖层最大位置。(1) 水深最大断面:图5-8 最大水深截面计算简图 垂直土压力选取最大水深处隧道截面为计算截面。该截面位置的隧道修筑在粉质黏土层中,该地层土为硬塑状态,局部软塑,粉质含量较高,具有水平层理或页理,部分段夹薄层粉细砂或砂团块,局部夹少量贝壳碎屑,厚度22.7m,在粉质黏土层上有厚度达6.3m的一层细砂层。总体来说,因为地层为硬质黏土,且覆土厚度较大,已满足1D2
4、D的条件,可认为土层能达到起拱效果,设计计算时优先考虑采用松弛土压。考虑到粉质黏土为硬塑状态,细砂为饱和中密状态,这两层土的渗透系数都很小,根据地勘资料细砂的渗透系数在左右,粉质黏土在左右。为方便计算,可将细砂和粉质黏土都视为不透水层,计算时采用水土合算。上部水压在计算时视为上覆荷载作用在土层上,且考虑到水压较大,在计算时不考虑松动高度是否超过覆盖层厚度。各层土之间,通过上部地层计算得的松动土压向下部地层传递。(这里因细砂层的空隙比、天然含水量均无统计资料,计算时以天然重度近似为饱和重度) (5-2)式中: Terzaghi松动土压;水平土压力和垂直土压力之比;土的内摩擦角;上覆荷载;土的重度
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