隧道工程课程设计说明计算书Word下载.docx
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拱轴线半径:
=5.7+0.5×
0.45=5.925
=8.2+0.5×
0.45=8.425
拱轴线各段圆弧中心角:
=11.6°
3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S
分段轴线长度:
半拱轴线长度为:
S=S1+S2=9.30696+1.70571=11.01268m
将半拱轴线等分为8段,每段轴长为:
3.3割分块接缝重心几何要素
(1)与竖直轴夹角
另一方面,
角度闭合差=0。
各接缝中心点坐标可由图1中直接量出。
四计算位移
图2衬砌结构计算图
4.1单位位移
用辛普生法近似计算,按计算列表进行。
单位位移的计算见表1
单位位移计算如下:
计算精度校核为:
闭合差
4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移
(1)每一楔块上的作用力
竖向力:
bi——衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度,由图2量得:
单位位移计算表表1
截面
Φ(°
)
sinΦ
cosΦ
x(m)
y(m)
d(m)
1
0.45
0.00759
131.6872
0.0000
13.31181
0.2303
0.9731
1.3668
0.1608
21.1753
3.4050
177.4428
2
26.62363
0.4481
0.894
2.6532
0.6332
83.3844
52.7990
351.2549
3
39.93544
0.6419
0.7668
3.7989
1.3869
182.6370
253.2993
750.2606
4
53.24726
0.8012
0.5984
4.7436
2.3819
313.6658
747.1207
1506.1396
5
66.55907
0.9175
0.3978
5.4371
3.5678
469.8337
1676.2728
2747.6276
6
79.87089
0.9844
0.1759
5.829
4.8843
643.2000
3141.5818
4559.6690
7
92.23828
0.9992
-0.0391
5.9195
6.2511
823.1901
5145.8438
6923.9113
8
101.6
0.9796
-0.2011
5.7486
7.6179
1003.1802
7642.1268
9780.1745
∑
0.06834
1185.1852
3540.2667
18662.4491
26928.1676
注:
1.I—截面惯性矩,
2.不考虑轴力的影响
自重力:
di——接缝i的衬砌截面厚度,本设计为等厚度衬砌;
作用在各楔体上的力均列入表2,各集中力均通过相应的图形的行心。
(2)外荷载在基本结构中产生的内力。
楔体上各集中力对下一接缝的力臂由图2中量得,分别记为
内力按照下式计算(见图3)。
弯矩:
轴力:
图3内力
计算图示
载位移
计算表表3
Σ(Q+G)
ΣE
sina(Q+G)
cosaΣE
1.0000
0.2303
0.9731
173.2527
7.2105
39.9001
7.0166
32.8835
0.4481
0.8940
337.4923
28.8421
151.2303
25.7849
125.4454
0.6419
0.7668
485.9588
63.9934
311.9369
49.0702
262.8668
0.8012
0.5984
609.6391
110.4135
488.4428
66.0714
422.3714
0.9175
0.3978
704.0266
165.8467
645.9444
65.9738
579.9706
0.9844
0.1759
764.6148
227.1362
752.6868
39.9532
712.7336
0.9992
-0.0391
788.0181
290.6812
787.3877
-11.3656
798.7533
0.9796
-0.2011
803.5405
353.3249
787.1483
-71.0536
858.2019
载位移
的计算表表2
集中力
力臂
△x
△y
-△x
-△y
Q
G
E
-
158.8626
14.2477
0.6533
0.6734
0.3015
-103.7849
-9.5944
-2.1740
0.6834
0.0402
-115.5533
149.8494
21.6316
0.5729
0.6332
0.4422
-85.8487
-9.0216
-9.5655
173.1102
1.2864
0.4724
-222.6890
-3.4063
-446.0844
134.0764
35.1513
0.4523
0.5528
0.5628
-60.6427
-7.8761
-19.7832
337.2073
1.1457
0.7538
-386.3384
-21.7412
-942.4660
109.2902
46.4200
0.3116
-34.0548
-6.3003
-30.3262
485.5313
0.9447
0.9950
-458.6815
-63.6735
-1535.5022
79.9974
55.4332
0.1508
0.7035
-12.0636
-4.4396
-38.9972
609.0692
0.6935
1.1859
-422.3895
-130.9393
-2144.3315
46.1981
61.2895
0.0201
0.1608
0.7236
-0.9286
-2.2910
-44.3491
703.3142
0.3920
1.3166
-275.6992
-218.3537
-2685.9531
9.0132
63.5450
-0.1809
0.0101
1.6305
-0.1439
-44.7039
763.7600
0.0904
1.3668
-69.0439
-310.4497
-3108.6640
1.1323
62.6437
-0.2211
-0.0603
0.2503
0.8591
-40.9251
787.0208
-0.1608
126.5529
-397.3030
-3419.2298
基本结构中,主动荷载产生弯矩的校核为:
另一方面,从表2中得到
(3)主动荷载位移(计算过程见表4)。
(1+y)
0.000
131.687
1.000
-115.553
21.175
1.161
-15216.891
-2446.876
-17663.767
-446.084
83.384
1.633
-58743.619
-37196.459
-95940.078
-942.466
182.637
2.387
-124110.745
-172129.192
-296239.936
-1535.502
313.666
3.382
-202206.056
-481634.605
-683840.661
-2144.
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- 隧道 工程 课程设计 说明 计算