第10章1-结构力学方法(o)

1、地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法1. 1. 常用的计算模型和计算方法常用的计算模型和计算方法 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 主动荷载模型主动荷载模型地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法适用于围岩相对支护结构刚度较小，或饱和含适用于围岩相对支护结构刚度较小，或饱和含水地层中或用于初步设计。水地层中或用于初步设计。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 假定弹性反力模型假定弹性反力模型地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法

2、法 假定弹性反力模型假定弹性反力模型地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 假定弹性反力模型假定弹性反力模型地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 假定弹性反力模型假定弹性反力模型地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法（2 2）与结构形式相适应的计算方法）与结构形式相适应的计算方法 n 矩形框架结构矩形框架结构 n在设计中不考虑地层的侧向弹性反力在设计中不考虑地层的侧向弹性反力按直线分布假定按直线分布假定地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法弹性地基上的闭合框架弹性地基上的闭合框架b. b. 当底面宽度当底面宽度较大、结构底板较大、结构底板相对地层刚度较相对地层刚度较小

3、时，底板的反小时，底板的反力与地基变形的力与地基变形的沉降量成正比。沉降量成正比。可采用弹性支承可采用弹性支承法或采用弹性地法或采用弹性地基上的闭合框架基上的闭合框架模型进行计算模型进行计算 。底板的反力与地基变底板的反力与地基变形的沉降量成正比。形的沉降量成正比。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 装配式衬砌装配式衬砌圆形结构圆形结构地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 装配式衬砌装配式衬砌 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法对于圆形结构较为适用的方法有对于圆形结构较为适用的方法有 02je4InII0EIEI计地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法计EI计

4、计计、QNM计M1计N计M1地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法n适应条件：必须是圆环外围的土层介质给圆环结构提供附适应条件：必须是圆环外围的土层介质给圆环结构提供附加约束（弹性反力）；加约束（弹性反力）；n使用时，对圆环变形量有一定的限制，并对施工要求提出使用时，对圆环变形量有一定的限制，并对施工要求提出必要的技术措施。必要的技术措施。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法半拱结构半拱结构 直墙拱结构直墙拱结构 曲墙拱结构曲墙拱结构 拱形结构拱形结构地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 拱形结构拱形结构 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法不同的是不同的是 ：地

5、地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法半拱结构计算图示半拱结构计算图示地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 直边墙拱形衬砌直边墙拱形衬砌拱圈和边墙分别计算；拱圈和边墙分别计算；拱圈支承在有变位的墙拱圈支承在有变位的墙顶上；顶上；边墙是双向弹性地基梁；边墙是双向弹性地基梁；边墙顶与拱脚的变位连边墙顶与拱脚的变位连续，由此计算边墙和拱续，由此计算边墙和拱圈内力；圈内力；拱圈内力的计算考虑墙拱圈内力的计算考虑墙顶变位和拱圈受到的弹顶变位和拱圈受到的弹性反力。性反力。P201图图5.4.1地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法不同点不同点1

6、 1：结构形式：结构形式地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法不同点不同点2：弹性反力：弹性反力地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法不同点不同点3：内力的计算：内力的计算地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法2. 2. 作用（荷载）的分类及效应组合作用（荷载）的分类及效应组合 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法式中的为围岩容重； s 为围岩级别；w 为宽度影响系数，由 w=1+i（B-5）计

7、算；B 为坑道宽度，i 为B每增减1m时的围岩压力增减率，当 B5m时，取 i =0.2，当 B5m时，取i =0.1。kb hq= h 1Bieh kbkbtgwhhqs1245.0地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法iiKiiK地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 共同变形理论假定地基为半无限体，作用在某一点上的力，不仅引起该点的地基变位，也会引起其它点的变位，且会影响到一定的范围。换句话说，共同变形理论假定，围岩某一点的变位不仅与该点得作用荷载有关，而且与其他作用的荷载有关，是一种叠加

8、效应。应用这种理论的计算方法有弹性地基梁法（如弹性地基上的闭合框架、直边墙拱形衬砌的计算等）。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法dfKFFfKF不同的极限状态采用不同的荷载效应组合不同的极限状态采用不同的荷载效应组合不同的极限状态采用不同的荷载效应组合不同的极限状态采用不同的荷载效应组合RS 0k1kQiQiniQiGGSCSSk2k11kQiQiniQiQQGGSCSSS地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法KF地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法CS 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法sckckRCNb fdkNsc3. 3. 衬砌截面强度检算衬砌截面强度检算 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法ckfbd1 1.5ed 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法2stkctkRtN6e1.75 bfddkNe地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法RtstctkfstRt01eh6地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法aKNR bdaRKNd地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法