隧道工程毕业设计

图4-6 弯矩图

图4-7 轴力图

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4.2.3 配筋计算及检算

根据内力图知道：

最大正弯矩为M＝176180N·m；轴力为N=1964000N。 最大负弯矩为M=-14595N·m；轴力为N=1453400N； 衬砌单元截面为b×h=1000mm?450mm，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'=35mm，则

h0?h?as=415mm。

1．结构承受最大正弯矩的配筋计算：

矩形截面的配筋计算：M=176180N·m N=1964000N 初始偏心距e0: e0?M176180??90mm. N1964000e0?90mm?0.3h0?0.3?415?124.5mm ；

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?90?110mm； 大小偏心距的判别：按《铁路隧道设计规范》（TB10003—2001）有：

ei???ei?110mm?0.3h0 所以按小偏心计算。

'As??minbh?0.002?1000?415?830mm2

由于N=1964000N〈fcmbh0?14.3?1000?415?5934500N 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

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选4?18(As?1017mm2)

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?1964000?137.3mm

14.3?1000A's??1fy'?(N?fcmbh0???ssAs)1?(1964000?14.3?1000?0.56?415?360?1017)360?0 ?minbh?0.002?1000?450?900mm2

取：4?18 As?1017mm2；

,??0.245%??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=-145950N·m N=1453400N 初始偏心距e0: e0?M145950??100mm. N1453400e0?105mm?0.3h0?0.3?415?124.5mm ；

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?100?120mm；

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大小偏心距的判别： 按《铁路隧道设计规范》（TB10003—2001）有：

ei???ei?120mm?0.3h0?124.5mm 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?415?830mm2

由于N=1453400N〈fcmbh0?14.3?1000?415?5934500N 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?18(As?1017mm2)

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?b1?1453400?101.7mm

14.3?1000A's??fy'?(N?fcmbh0???ssAs)1?(1453400?14.3?1000?0.56?415?360?1017)360?0 ?minbh?0.002?1000?450?900mm2

取：4?18 As?1017mm2；

,??0.245%??min?0.2%

非少筋。

?b?x

h0??b?0.56

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