隧道工程毕业设计

图4-4 轴力图

4.1.3配筋计算及检算

根据内力图知道：

最大正弯矩为M＝183045N·m；轴力为N=1745900N。 最大负弯矩为 M=-189587N·m；轴力为N=1453400N； 衬砌单元截面为b×h=1000mm?500mm，考虑挠度影响的轴向力偏心距增大系数，对隧道衬砌取?=1.0，衬砌混凝土等级为C35，混凝土弯曲抗压强fcd=14.3Mpa，钢筋采用HRB400，抗拉、抗压强度fsd?fsd'=360MPa，?b=0.56。取as?as'=50mm，则

h0?h?as=450mm。

一、配筋计算

1．结构承受最大正弯矩的配筋计算：

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矩形截面的配筋计算：M=183045N·m N=1745900N 初始偏心距e0: e0?M183045??105mm. N1745900 e0?105mm?0.3h0?0.3?450?135mm ； 所以要考虑附加偏心矩的影响，故取ea?20mm

此时的初始偏心矩为：ei?e0?ea?20?105?125mm； 大小偏心距的判别： 按《铁路隧道设计规范》（TB10003—2001）有：

ei???ei?125mm?0.3h0 所以按小偏心计算。

此时离纵向力较远的一侧钢筋取：

'As??minbh?0.002?1000?500?1000mm2

由于N=775381N〈fcmbh0?14.3?1000?450?6435000N 故可不按离轴向力较远一侧混凝土先压坏情况验算面积As 选4?20(As?1256mm2)

为充分发挥混凝土的受压特点——补充如下方程：

??x??b＝0.56； h0x?Nfcm?b?1745900?122.1mm

14.3?1000 20

A's??1fy'?(N?fcmbh0???ssAs)1?(1745900?14.3?1000?0.56?450?360?1017)360?0 ?minbh?0.002?1000?500?1000mm2

取：4?18 As?1017mm2；

,??0.226%??min?0.2%

非少筋。

?b?xh0??b?0.56

非超筋。 满足要求！

2．结构承受最大负弯矩的配筋计算：

矩形截面的配筋计算：M=189587N·m N=1453400N 初始偏心距e0: e0?M189587??130mm. N1453400e0?105mm?0.3h0?0.3?450?135mm ；

所以要考虑附加偏心矩的影响，故取ea?20mm

此时的初始偏心矩为：ei?e0?ea?20?130?150mm； 大小偏心距的判别： 按《铁路隧道设计规范》（TB10003—2001）有：

ei???ei?150mm?0.3h0?135mm

所以按大偏心计算。设纵向受拉钢筋的面积为As‘（离轴力N比较近）；离轴力比较远的钢筋面积为As；

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根据平衡方程得：

N?fcmbx?f'yA's?fyAs；

x''N?e?fcmbx(h0?)?fs'As(h0?as)；

2 公式中：

e???ei?h02?as?325mm;

x?Nfcm?b?1453400?101.6mm

14.3?1000 为充分发挥混凝土的受压特点——补充如下方程：

??x??b＝0.56； h0联解以上方程得： As?'Ne?fcmbh0?b(1?0.5?b)fy(h0?as)''2

式中：

m ； Ne?1453400?325?368284833N. fcm?14.3MPa；

AS

,1453400?325?0.56?(1?0.5?0.56)?14.3?1000?4502??0360?(450?50)?minbh?0.002?1000?500?1000mm2

但根据规范要求，钢筋混凝土的配筋不得小于规定得最小配筋（构造配筋）。

所以，此处按构造配筋：

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