【《隧道结构计算及设计过程案例综述》3100字】

钢筋网直径mm6根据本隧道结构设计的实际情况，对V级围岩地段复合衬砌，按照荷载-结构-弹性抗力模式进行内力分析与强度校核。围岩压力的性质、大小和分布对隧道衬砌的结构设计影响很大，同时对施工方式的选择也很重要.按规范对浅埋、深埋隧道分别进验算。本区地震基本烈度为6度区，根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)对于高速公路上的抗震重点工程可以比基本烈度提高一度采取抗震措施其他基本可变荷载主要为隧道进出口明涧和浅埋段衬砌上方有地方路和水渠通过，设计中需考虑车辆、人群及水渠流水压力荷载。对于V、IV级围岩地段的复合式衬砌结构设计和施工是按照新奥法原理，在设计上充分利用围岩的自身承载能力，将初期支护与围岩紧密结合在一起，最大限度地利用和发挥围岩的自身承载能力和自稳能力，把支护作为加固和稳定围岩的手段。衬砌分两次完成，利用小导管、锚杆、喷射混凝土、钢拱架、钢筋网作为初期支护手段，与围岩共同组成复合的承载结构以控制围岩的变形和松弛。在完成初期支护后，围岩的变形基本完成再浇筑二次衬砌。二次衬砌采用混凝土结构，局部地质条件较差地段采用钢筋混凝土结构，以满足结构的使用要求和结构上的安全储备。单位支护参数(V级加强)超前支护超前小导管环向间距长度m喷射砼C25喷射砼直径mm22长度钢架截面尺寸18工字钢间距二次衬砌拱墙仰拱单位支护参数(IV级加强)超前小导管超前支护环向间距长度m喷射混凝土直径长度钢筋网直径6钢架截面尺寸16工字钢间距二次衬砌拱墙仰拱表1.3隧道复合式衬砌(Ⅲ级)支护设计参数单位支护参数(Ⅲ级加强)喷射混凝土砼直径mm22钢筋网直径mm6二次衬砌拱墙cm40形建模平台，计算成果图直观明了。该隧区的IV级围岩，岩性好，选取两洞间参考性。以下计算以IV级围岩为主，按单洞计算，计算结果[计算简图][计算条件][基本参数]砼规范GB50010-2010结构重要性系数γ0:马蹄形每段计算的分段数：计算迭代次数：抗力验证要求：[衬砌参数]底拱半径：底拱半中心角：底拱厚度：侧拱半径：侧拱角度：侧拱厚度：顶拱半中心角：顶拱拱顶厚度：底拱围岩弹抗系数：侧拱围岩弹抗系数：顶拱围岩弹抗系数：衬砌的弹性模量：[荷载参数]底部山岩压力(侧):底部山岩压力(中):侧向山岩压力(上):侧向山岩压力(下):顶部山岩压力(侧):顶部山岩压力(中):内水压力水头：外水压力水头：外水压力折减系数(β):顶拱灌浆压力：顶拱灌浆压力作用范围角：高[荷载组合参数]编号荷载名称是否计算分项系数[配筋参数]是HRB400(fy=360MPa,fyk=4HPB300(fy=270MPa,fyk=3配筋计算as:[计算结果]外侧纵筋外侧纵筋内侧纵筋衬砌断面衬砌内外侧纵筋示意图纵筋面积和配筋率结果中，如果出现红色数字，则表示配筋率大于2.5%。下面内力配筋结果的中内力(轴力、剪力、弯矩)未包含γ0,配筋时乘以此系数。[内力配筋计算]轴向力剪力弯矩切向位移法向位移转角UVW(度)围岩抗力单侧纵筋(配筋率)拉结筋面积截面验算侧拱(从下向上等分10段):顶拱(从拱脚向拱顶等分10段):满足[根据裂缝限制调整后的纵筋面积]轴向力弯矩纵筋面积(配筋率)纵筋直径裂缝宽度拉筋应力NkNk(单侧)[满足裂缝限制的配筋结果]衬砌内侧纵筋最大面积As=1597.2mm2,外侧纵筋最大面积As1=1597.2mm2;拉结筋最大面积Av=691.7mm2。变形图(设计值)抗力分布图(设计值)变形图(标准值)剪力图(设计值)弯矩图(设计值)切向位移图(剪力图(标准值)弯矩图(标准值)切向位移图(标准值法向位移图(设计值)法向位移图值轴力图：仰拱的轴力始终保持一致；侧拱在拱脚出达到最大值为1244.494kN,且轴力大小随距拱顶的距离减小而减小；顶拱：轴力大小减少的趋势越发显著。剪力：仰拱，在拱脚处剪力达到最大值为750.9kN,且轴力分布呈现中心对称形式；侧拱，在在拱脚处剪力达到最大值为229.1kN,左右两侧侧拱符合反向；顶拱，剪力分界点在拱中腰，向拱顶转动趋势达到峰值后减小。弯矩：弯矩图对隧道中线呈轴对称分布。仰拱，在拱脚处达到弯矩最大值307k