铁路隧道衬砌结构强度检算

铁路隧道衬砌结结构强度检检算课程设计指导书书书一、衬砌结构的的的计算模模型隧道工程建筑物物物是埋置置于地地层中的的结构构物，它它的受受力和变变形与与围岩密密切相相关，支支护结结构与围围岩作作为一个个统一一的受力力体系系相互约约束，共共同工作作。这这种共同同作用用正是地地下结结构与地地面结结构的主主要区区别。根根据本本工程浅浅埋及及松散地地层的的特点，使使用用阶段结结构安安全性检检算采采用“荷载—结构”模式，即即将将支护和和围岩岩分开考考虑，支支护结构构是承承载主体体，围围岩作为为荷载载的来源源和支支护结构构的弹弹性支承承。支支护结构构与围围岩的相相互作作用是通通过弹弹性支承承对支支护结构构施加加约束来来实现现的。计算模型中，二二二衬结构构采用用弹性平平面梁梁单元模模拟，弹弹性抗力力以及及隧底地地基均均采用弹弹簧单单元模拟拟。组组合荷载载根据据不同作作用方方向分别别转换换成等效效节点点力施加加在相相应的单单元结结点上。具具体体计算模模型见见图1。图1计算模型图1计算模型二、荷载计算围岩压力计算参参参照课本本中有有关我国国铁路路隧道推推荐的的方法进进行确确定（双双线隧隧道）或或参照照《铁路路隧道道设计规规范》，深深深浅埋分分别计计算。三、配筋计算结构强度检算和和和配筋计计算应应按照现现行《铁铁路隧道道设计计规范》的的方方法进行行。四、ANSYSS操操作过程1、更改路径和和和工作名2、进入前处理理理模块（prepprroceesssor）(1)定义单元元元类型elemmeenttyype(2)定义实常常常数reallconnsttantt(3)定义材料料料参数mateerriallppropps(4)定义梁的的的截面特特性secttiionss(5)进入mooodellinng进行建模模，生生成几何何模型型(6)进行网格格格划分meshhiinga)给几何模型型赋赋属性meshinggg>meeshhatttrribuutee>piickkedliiness(7)施加弹性性性约束Model>CCCreatt>>pippinngmmoddelss>sspriinggsuuppportt定义弹性抗力系系系数K和距离所所选选结构节节点的的相对距距离DX,DDY,DZZ。3、进入求解器器器soluuttionn(1)定义分析析析类型anallyysissttypee>nnewannalyysiis>sstaaticc(2)定义荷载载载defiinnelloaads(3)设置荷载载载添加形形式setttiing>>reeplaaceevssaadd>>foorce，按如下下图图示设置置(4)施加等效效效节点力力defineloaadss>appplly>fforrce(编程实现)(5)施加重力力力defineloaadss>appplly>iineertiia>>graaviity>>gllobaal(6)求解计算算算Solve>cccurreenntLLS4、后处理（gggenerraalpposstprrocc）(1)读入结果果果Readreeesulttss>laasttseet(2)查看变形形形图，（plottressullts>>deeforrmeedsshaape）检查弹弹簧簧约束范范围是是否正确确（所所有弹簧簧均应应受压，即即处处于抗力力区）否否则添加加或删删除弹簧簧单元元，重新新计算算。(3)定义单元元元表Elementtttabblle>ddeffineettablle，出现对对话话框后点点击add按钮，出出现现下列对对话框框：选择byseeqquencccennumm并在右下下角SMISSCC,后分别键键入入数字“6”后点击applly按钮。重重复复上述操操作并并分别键键入数数字“12”和“1”和，点击OK，完成弯弯矩矩和轴力力的定定义。(4)查看内力力力图plotreeesulltss>coonttourrpplott>llineeeelemmrres，查看弯弯矩矩云图查看轴力图(5)存储显示示示图形Plotctrrrls>ccaaptuureeimmagge,将文件另另存存即可。(6)列表显示示示计算结结果Listreeesulttss>ellemmtaablleddatta出现对话框，选选选择单元元表定定义的内内容，点点击ok。然后将文件另存存存即可。附注：竖向加载载载程序示示意*do,i,,,1,9b=46620000*abs(nx(ii))-nxx(ii+1)))//2f,i,fffy,bf,i+1,,,fy,,b*enddob=-46622000*abs(nx(11))-nxx(446)))/22f,1,fyyy,bbf,46,fffy,b水平荷载（注意意意符号）*do,i,,,1,1199b=-20000000*abs(ny(ii))-nyy(ii+1)))//2f,i,fffx,bf,i+1,,,fx,,b*enddob=20000000*abs(ny(11))-nyy(446)))/22f,1,fxxx,bbf,46,fffx,b上述程序中，iii为节点号号，q为围岩压压力力，a为等效节节点点力计算算中间间值，nx(ii)为i节点的水水平平坐标值值，竖竖直坐标标用ny(ii)表示。！加竖向弹簧*do,i,3334,442!最大跨度度k=3.5e888*abss((nx(ii++1)--nxx(i--1)))/2psprng,,,i,traann,k,,,--0.55*enddopsprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(nx(4422)-nnx((2))/2,,,,-0..5psprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(nx(11))-nxx(22)),,0..55！加水平弹簧*do,i,222,122k=3.5e888*abss((ny(ii++1)--nyy(i--1)))/2psprng,,,i,traann,k,,0..5*enddopsprng,,,53,,trran,,3..5e88*aabs(ny(5533)-nny((52))/2,--00.5psprng,,,1,ttraan,33.55e8**abbs(ny(4433)-nny((2))/2,00..5psprng,,