【《某高速公路隧道二次衬砌配筋验算计算案例》1400字】

某高速公路隧道二次衬砌配筋验算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u4064某高速公路隧道二次衬砌配筋验算计算案例 1164301.1偏压受力情况 2154001.2抗剪强度验算 360111.3最大裂缝验算 4此处计算以上述Ⅴ级围岩段计算成果为例。如前所述，该项目二衬采用工程类比法设计，此处综合考虑施加仰拱后（即后期）受力进行钢筋配筋验算。设计配筋图简图如图5-15所示。图5-15二衬纵断面配筋样图根据前述MIDASGTS计算结果按照《设计规范》附录N进行计算。二衬截面尺寸取每延米b×h=1000mm×600mm，as=as'=40mm，根据《设计规范》表9.2.4-2查得钢筋混凝土结构各种荷载组合的强度安全系数：取永久荷载或永久荷载加基本可变荷载时，钢筋达到极限强度或混凝土达到抗压或抗剪极限强度K=2.0；混凝土达到抗拉极限强度K=2.4。混凝土采用C30，，，混凝土受压弹性模量（弹性模量）。钢筋采用HRB400，，钢筋弹性模量为。验算过程时取危险截面，即最大弯矩处，，此时轴力为。由于正负弯矩都比较大，故采用对称配筋，按照工程类比的方法选用4ϕ22钢筋As=As’=1520mm2。1.1偏压受力情况 （1）判断偏压类型故为大偏压（2）计算相对受压高度计算偏心受压截面，考虑构件在弯矩作用平面内的挠度使轴向力偏心距增大的影响。此时，应将轴向力的偏心距乘以偏心距增大系数。轴向力偏心距与偏心有关的系数由于钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种弹性模量不同的材料所组成，因而在应用材料力学公式时把两种材料所组成的截面换算为单一材料（混凝土）截面，这种截面叫做换算截面。（3）计算换算截面为使用材料力学公式，需要将复合材料截面，划为单一混凝土材料，即将钢筋截面面积换算为混凝土面积。多出来的混凝土面积为方便起见，每根钢筋换算的混凝土面积按正方形分布，边长则有如图分布形式运用移轴公式查规范混凝土极限强度值：混凝土弯曲抗压极限强度值：同理查规范可知钢筋抗压强度标准值故符合要求1.2抗剪强度验算根据前述MIDASGTS剪力计算结果，取剪力最大值Q=1161.51558N。矩形受弯构件构件，其截面应符合《设计规范》N.0.2的要求，则符合要求1.3最大裂缝验算判断是否进行裂缝宽度的验算需进行裂缝验算关于裂缝宽度的要求，规范规定，钢筋混凝土衬砌结构构件，按荷载基本组合求得的裂缝最大宽度wmax不应大于0.2mm。规范规定，对于预应力混凝土轴心受拉、轴心受弯构件以及截面形状为矩形、T型、倒T型、I型的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件，按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度，可按下式（1.1）计算。（1.1）式中，——构件受力特征系数，对于轴心受拉构件取=2.7，对受弯和偏心受压构件取=2.1，对于偏心受拉构件取=2.4；——纵向受拉钢筋表面特征系数，螺纹钢筋取0.7，光面钢筋取1.0；——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，，其中为按有效受拉混凝土截面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，，当<0.01时，取=0.01；σs——纵向受拉钢筋的应力（MPa），Es——钢筋的弹性模量(MPa)；Cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉钢筋底边的距离（mm），当Cs<20时，取Cs=20；Ace——有效受拉混凝土截面面积，对偏心受压构件矩形截面，取（b、h分别为混凝土截面的宽度和高度），当<0.4时，取=0.4，当>1.0时，对直接承受重复荷载的构件，取=1.0；As——受拉区纵向钢筋截面面积(m2)；d——钢筋直径（mm）；Ns——按荷载组合计算出的轴力值(MN)；e——轴向压力作用点至纵向受拉钢筋之间的距离（m），计算式为,其中ei为初