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盾构管片内力计算隧道截面内力计算的基本原则D.1隧道的结构计算,应根据施工过程中的每个阶段和竣工后的状态下的作用分别进行计算隧道横截面的设计作用,应以作为设计对象的隧道区间内最不利的条件为基础进行确定钢筋混凝土管片的非静定力或弹性变形计算,可不计算钢筋影响,将混凝土全截面视为有效截面进行计算管片截面内力计算可采用惯用计算法、修正惯用计算法、梁弹簧模型法隧道截面内力惯用法与修正惯用法计算D.2隧道管片结构受力计算见图D21-1上覆荷载Po水压PV W1土压!P.垂直荷载反力巳=Pwl+PeJ自重反力Rl图隧道管片结构受力计算图惯用计算法和修正惯用计算法的隧道管片截面内力计算公式见表表惯用计算法和修正惯用计算法的隧道管片截面内力计算公式作用弯矩轴向力剪力M=;1-2sin2夕x乙+垂直作用%+%N=P^PJR sin20=-与+R,]R,.sin9cosee cJ用1,M=—1-2cos-0x⑷+水平作用以+心Q=4,I+/JR,sinOcosNMqei+qQRM=—6-3cos^-48N=y-cos0+8cos26-水平三角形作用(必12cos2+4cos30N=sine+8sin9cos-4cos3%2+g卬2_%-2+1,2一/1一4,1)2+q“,2q,一八一4sin0cos26>^,+^-2v2服1凡当owe<工时4当owev工时4当owe<二时4N=
0.3536cos傲5R,Q=
0.3536sin照R,M=
0.2346-水平地基反力(%=当工W0W工时当ewew工时
0.3536cos妨R;4242kb)当工工时Q=sin,cos6-N=—
0.7071cos6+
420.7071cos Osin6妨R,〃=—
0.3487+
0.501+cos2+
0.707Isin2OcosO
0.2357cos3^^/;kbR,义TT当owew」时当0W6W工时当owew工时222重3N=Os\x\O--cos OgRQ=-^cos0+—sin0gR6c M=-.r-^sin0-6rr自当二寸
5、当工we〈万时2d2:cosig4o2Q=[7r-0cos0-当工wew加寸N=一sinO+Osine+万sinOcos”2;sine]g21oM=[一+7r-esin一8〃sin~e——cosegR.■|cos9-g乃sin81gR;6不计算衬砌自重引起的地基抗力8=[2(〃(,]+〃M)一(/1+%,1)—-V+夕“,2)]尺-24(汨+
0.0454吠)管片环水平直径点计算了衬砌自重引起的地基抗力的水平方向变位(b)§二[2(幺+化讨)一(%+个)一(/2+彘,2)+乃g]用-24(羽+
0.0454吠)©为单位宽度弯曲刚度当利用惯用计算法、修正惯用计算法时,混凝土管片主体、管片接头的弯矩设计值应分别按下列公式计算(%=1+0%D.
2.3-2()D.
2.3-1(M=D%t式中M——管片主体弯矩设计值(N・m);cM——管片接头弯矩设计值(N.m);tMg——惯用计算法弯距计算值(N・m);弯矩增减系数(0~
1.0),地基反力大的坚硬地基取低值,地基反力小的软弱地基取高值管片主体的剪力设计值取主体最大计算剪力值,同时应对斜向受拉钢筋进行应力校核管片接头的剪力设计值取主体最大计算剪力值,应对每处接头的全部螺栓进行应力校核当利用惯用计算法、修正惯用计算法时,不能计算环间设计剪力值,但可由垂直水、土压力及自重求解每一环的剪力值/\5\17-1。