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1、装订线毕业设计（论文）报告纸二次衬砌内力计算一、基本资料 铁炉子沟二级公路隧道，结构断面如附图1所示，围岩级别为V级，容重, 围岩的弹性抗力系数 ，,衬砌材料为C25混凝土，弹性模量，容重,荷载按松散压力的42%计。 附图1 衬砌结构断面二、荷载确定 1.围岩竖向均布压力： 式中：围岩级别，此处5； 围岩容重，此处 跨度影响系数，其中毛洞跨度11.7+20.06=11.82m，其中0.06m为一侧平均超挖量，时，此处1+0.1(11.82-5）=1.682。式中：q=0.45围岩竖向均布压力q按松散压力的42%计：q=240.9970.42=101.219kPa此处超回填层重忽略不计。2.围岩
2、水平均布压力:e=0.4q=0.4101.219=40.487kPa。三、衬砌几何要素1.衬砌几何尺寸内轮廓线半径: R1=5.40m R4=7.64m r=1.00m截面厚度恒为: d=0.45,m外轮廓半径: R3=5.85m R2=8.09m =1.45m 内径R1,R4所画曲线的终点截面与竖直轴的夹角: 拱轴线半径：5.625m m 拱轴线各段圆弧中心角： 90 14.27622.半拱轴线长度及分段轴长分段轴线长度：m, m , 半拱轴线长度：9.00636m.将半拱轴线等分为8段，每段轴长为： =1.125795m .衬砌结构计算图示 附图2由上图量接缝中心点坐标： 几何要素表 附表
3、1接缝中心点坐标截面与竖直轴夹角（度)xy0000113.77481.33930.1618227.54962.60170.6378341.32433.71431.4007455.09914.61132.4066568.87395.24693.5976682.64875.57884.9053794.54015.60036.18518905.38217.5645四、计算位移1、单位位移用辛普生法近似计算，按计算列表进行。单位位移的计算见附表2 单位位移计算表 附表2 截面asinacosaxy000100113.77480.2381 0.9712 1.33930.1618227.54960.462
4、5 0.8866 2.60170.6378341.32430.6603 0.7510 3.71431.4007455.09910.8201 0.5722 4.61132.4066568.87390.9328 0.3604 5.24693.5976682.64870.9918 0.1280 5.57884.9053794.54010.9969 -0.0792 5.60036.18518901.0000 0.0000 5.38217.5645dI1/Iy/Iy*y/I(1+y)*(1+y)/I积分系数1/30.450.00759 131.6872 0.0000 0.0000 131.6872 10
5、.450.00759 131.6872 21.3070 3.4475 177.7487 40.450.00759 131.6872 83.9901 53.5689 353.2364 20.450.00759 131.6872 184.4543 258.3652 758.9611 40.450.00759 131.6872 316.9185 762.6961 1528.2204 20.450.00759 131.6872 473.7580 1704.3919 2783.5952 40.450.00759 131.6872 645.9654 3168.6542 4592.2723 20.450.0
6、0759 131.6872 814.4988 5037.7563 6798.4411 40.450.00759 131.6872 996.1481 7535.3627 9659.3462 11053.4979 3021.9896 14507.0148 21604.4919 单位位移值计算如下：ds1053.4979=40.204210-6.3021.9896=115.326810-6.14507.0148=553.624610-6.计算精度校核为：40.202410-6+2115.326810-6+553.624610-6=824.480610-621604.4919=824.482310-6
7、.闭合差0。2、载位移主动荷载在基本结构中引起的位移 砌块受力示意图 附图3(1)每一砌块上的作用力 竖向力： =q式中：衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度,由附图2量得，结果见附表3.水平压力： 。式中：衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度，由附图2量得，结果见附表3. 自重力: 式中： di接缝i的衬砌截面厚度。 注：计算G8时应使第八个砌块的面积乘以. G8的面积量得为0.4860m2，所以G8= 0.4860=11.1780 外荷载计算表 附表3截面qbiehiQGE000000001101.2187 1.3929 40.4875 0.1683 140.9876 13.9666 6.
8、8140 2101.2187 1.3128 40.4875 0.4951 132.8799 13.9666 20.0454 3101.2187 1.1572 40.4875 0.7934 117.1303 13.9666 32.1228 4101.2187 0.9350 40.4875 1.0430 94.6395 13.9666 42.2285 5101.2187 0.6590 40.4875 1.2387 66.7031 13.9666 50.1519 6101.2187 0.3451 40.4875 1.3599 34.9306 13.9666 55.0589 7101.2187 0.0
9、002 40.4875 1.4036 0.0202 13.9666 56.8282 8101.2187 0.0000 40.4875 1.3399 0.0000 13.6505 54.2492 (2)外荷载在基本结构中产生的内力楔块上各集中力对下一接缝的力臂由附图2中量得，分别计为。内力按下式计算：弯矩 QGE 轴力 =+ 式中：相邻两接缝中心点的坐标增值，按下式计算： 的计算见附表4及附表5. 载位移计算表 附表4截面集中力力臂QGEaqagae00000001140.9876 13.9666 6.8140 0.64290.66480.30272132.8799 13.9666 20.045
10、4 0.55230.61680.4473117.1303 13.9666 32.1228 0.430.53340.5657494.6395 13.9666 42.2285 0.28290.41920.6518566.7031 13.9666 50.1519 0.11960.2810.7004634.9306 13.9666 55.0589 -0.05060.12660.708870.0202 13.9666 56.8282 -0.2124-0.02470.669380.0000 11.1780 54.2492 0-0.13710.6145 0000000000-90.6409 -9.2850 -2.0626 001.33930.161800-101.9885-73.389
