隧道工程隧道结构计算.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,第,6,章 隧道结构计算,6.1,概述,引言,隧道结构体系的计算模型,6.2,隧道衬砌上的荷载类型及其组合,图,图,6.3,半衬砌的计算,计算图式、基本结构及正则方程,单位变位及荷载变位的计算,图半衬砌,图半衬砌基本结构及约束,拱脚位移计算,(1),单位力矩作用时,(2),单位水平力作用时,图,图,图,(3),外荷载作用时,(4),拱脚位移,拱圈截面内力,图,图,6.4,曲墙式衬砌计算,计算图式,主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力,图按结构变形特征的抗力图形分布,图,图,图,最大抗力值的计算,图,图,在单位抗力作用下的内力,衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性,6.5,直墙式衬砌计算,计算原理,边墙的计算,(1),边墙为短梁,(1,h,2.75),图,图,图,图按结构变形特征的抗力图形分布,计算图式、基本结构及正则方程,刚度矩阵 有两个重要性质：,刚度矩阵 是奇异矩阵，显然，在 中若将第4行的元素与第1行的元素相加，则等于零，因此，根据行列式的性质可知，与矩阵 相应的行列式等于零，故刚度矩阵 是奇异的。,在单位抗力作用下的内力,图半衬砌基本结构及约束,在单位抗力作用下的内力,计算图式、基本结构及正则方程,在单位抗力作用下的内力,刚度矩阵 是一个对称矩阵，这是因为在刚度矩阵 中位于斜对角线两边处于对称位置的两个元素是相等的。,单位变位及荷载变位的计算,(2),墙边为长梁,(,h,2.75),(3),边墙为刚性梁,(,h,1),图边墙受力,(3)边墙为刚性梁(h1),计算图式、基本结构及正则方程,衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性,图曲墙式衬砌计算的基本结构图式,衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性,(3)边墙为刚性梁(h1),刚度矩阵 是一个对称矩阵，这是因为在刚度矩阵 中位于斜对角线两边处于对称位置的两个元素是相等的。,单位变位及荷载变位的计算,刚度矩阵 是一个对称矩阵，这是因为在刚度矩阵 中位于斜对角线两边处于对称位置的两个元素是相等的。,图半衬砌基本结构及约束,主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力,第6章 隧道结构计算,在单位抗力作用下的内力,刚度矩阵 有两个重要性质：,衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性,隧道结构体系的计算模型,6.6,衬砌截面强度验算,6.7,单元刚度矩阵,衬砌单元刚度矩阵,图曲墙式衬砌计算的基本结构图式,图,图,刚度矩阵,有两个重要性质：,刚度矩阵,是一个对称矩阵，这是因为在刚度矩阵,中位于斜对角线两边处于对称位置的两个元素是相等的。,刚度矩阵,是奇异矩阵，显然，在,中若将第,4,行的元素与第,1,行的元素相加，则等于零，因此，根据行列式的性质可知，与矩阵,相应的行列式等于零，故刚度矩阵,是奇异的。,图坐标变换,链杆单元刚度矩阵,墙底弹性支座单元刚度矩阵,图链杆单元,图弹性支承单元,刚性单元,6.8,结构刚度方程,结构刚度方程的形成,结构刚度矩阵的特点,直接刚度法的求解,图,图,图,6.4,曲墙式衬砌计算,计算图式,主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力,图,