内力图地铁盾构计算书.docx

设计荷载计算
结构尺寸及地层示意图

图1-1结构尺寸及地层示意图
如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整：
。按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。
隧道外围荷载标准值计算
（1）自重
（2）竖向土压若按一般公式：
由于h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m，属深埋隧道。应按照太沙基公式或普氏公式计算竖向土压：
a太沙基公式：

其中：
（加权平均值）
则：
b普氏公式：
取竖向土压为太沙基公式计算值，即：。
（3）拱背土压。
其中：。
（4）侧向主动土压
其中：，

则：

（5）水压力按静水压考虑：
a竖向水压：
b侧向水压：

（6）侧向土壤抗力衬砌圆环侧向地层（弹性）压缩量：
其中：衬砌圆环抗弯刚度取
衬砌圆环抗弯刚度折减系数取；
则：

（7）拱底反力
其中：，与拱背土压对应则：。
（8）荷载示意图

图1-2圆环外围荷载示意图

内力计算
2.1用荷载-结构法按均质圆环计算衬砌内力
取一米长度圆环进行计算，其中荷载采用设计值，即考虑荷载组合系数。计算结果如下表（已考虑荷载组合系数）：
隧道圆环内力计算结果:表2-1
截面/度内力垂直荷载水平荷载水平三角荷载地基抗力自重每米内力pe1+pw1qe1+qw1qe2+qw2-qe1-qw1qk=kδg800.71719.09104.3514.8210.500M/KNm1712.65-1538.06-93.00-15.0930.9797.470N/KN0.002103.3395.3815.33-5.122208.930Q/KN0.000.000.000.000.000.008M/KNm1646.30-1478.48-90.28-14.6529.9592.848N/KN45.362062.5994.4515.18-4.472213.118Q/KN-322.78289.8813.272.134.96-12.5440.5M/KNm267.92-240.61-27.18-4.357.673.4640.5N/KN987.851216.1869.2011.6610.212295.1040.5Q/KN-1156.621038.7259.109.9519.83-29.0273M/KNm-1419.851275.1178.0714.51-25.51-77.6773N/KN2141.88179.8016.722.9435.922377.2573Q/KN-654.84588.0854.689.6116.3413.8790M/KNm-1712.651538.06111.6019.18-35.28-79.0890N/KN2342.080.000.000.0048.242390.3390Q/KN0.000.0019.080.005.1224.20105.5M/KNm-1468.031318.38109.1514.09-33.74-60.16105.5N/KN2174.82150.217.263.6852.482388.45105.5Q/KN603.13-541.65-26.17-13.2719.1141.15138M/KNm179.02-160.77-0.73-3.571.2415.18138N/KN1048.631161.60101.4211.3931.942354.98138Q/KN1164.63-1045.91-91.3210.2634.6772.33159M/KNm1272.75-1143.00-91.38-12.1128.2954.54159N/KN300.791833.21177.3014.3113.142338.74159Q/KN783.58-703.70-68.065.4923.6140.92180M/KNm1712.65-1538.06-130.20-15.0939.5868.88180N/KN0.002103.33209.8515.335.122333.62180Q/KN0.000.000.000.000.000.00内力（红色线条）分布图如下：

图2-1弯矩分布图（KNm）

图2-2轴力分布图（受压KN）

图2-3剪力分布图（KN）

标准管片(B)配筋计算
3.1截面及内力确定
由上述内力计算，取80截面处内力进行内力计算。根据修正惯用法中的η-ξ法，由于纵缝接头的存在而导致结构整体刚度降低，取圆环整体刚度为：

而管片的内力：;
3.2环向钢筋计算假设为大偏心构件。
取：;
采用对称配筋：;
其中：;;钢筋选用HRB335钢，则
由此：

得：确为大偏心。
由此算出：
取：;选配4B14（A/g=615.75mm2）。
3.3环向弯矩平面承载力验算（按偏心受压验算）

查《混凝土结构基本原理》表4-1，得轴