隧道区间荷载计算.doc

一、 荷载计算
1.1 地层压力
对比不利因素，选取如下断面进行分析:
隧道YK22+284.057处，由纵断面图知埋深为h=16.07m，V级围岩，横断面衬砌类型为D型，岩土力学参数表1-1如下：
表1-1 岩土力学参数
地层代号
岩土名称
天然密度(g/cm3)
天然含水量（%）
黏聚力（kpa）
内摩擦角(°)
厚度（m）
<1>
素填土
2.03
/
/
/
2.7
<11-0>
粉质粘土
2.01
22.76
29.8
15.3
6.1
<16-上>
强风化粗粒花岗岩
2.30
/
60.0
30.0
2.24
<16-下>
强风化粗粒花岗岩
2.32
/
80.0
32.0
5.03
<17-0>
中等风化粗粒花岗岩
2.44
/
2000.0
35.0
6.5
1.1.1 围岩深浅埋的判定
偏于安全考虑，取隧道开挖最大轮廓尺寸进行围岩压力的计算，即B=6.2m，Ht=6.5m。
等效荷载高度：
,
式中 s—围岩级别，如级围岩s=5；
w—宽度影响系数，其值为：

其中，B—坑道宽度；
i—B每增加1m时，围岩压力的增减率（以B=5m为基准），当B<5m时，取i=0.2，B>5m时，取i=0.1。
深浅埋分界深度：

由于围岩为V级，围岩软弱破碎且节理发育，故深浅埋分界深度取，，故隧道为一般浅埋隧道。
1.1.2 围岩压力的计算
对于埋深的一般浅埋隧道，衬砌统一按照一般浅埋段隧道的最大埋深处的围岩压力进行设计和检算。
一般浅埋隧道围岩压力按谢家休公式计算：
对于V级围岩，,此处取，查规范可得V级围岩似摩擦角为
，,则,,
,
,
又因为水位线在素填土和粉质粘土交界处，故
粉质粘土的有效容重为，
，
竖向均布压力：

拱顶水平压力：

拱底水平压力：

1.2 水压力
拱顶水压力：

拱底水压力：

1.3地面车辆荷载及其冲击力
1.3.1 竖向荷载
在道路下方的地下结构，地面车辆及施工荷载可按20kPa的均布荷载取值，并不计冲击压力的影响，即poz=20kPa。
1.3.2 车辆荷载的侧向压力
地面车辆荷载传递到地下结构上的侧压力pox,可按下式计算：

石质地层查规范表，V级围岩的侧向压力系数，。
1.4地震荷载
在衬砌结构横截面的抗震设计和抗震稳定性检算中采用地震系数法（惯性力法），即静力法；验算衬砌结构沿纵向方向的应力和变形则用地层位移法，即拟静力法。
等代的静地震荷载包括：结构本身和洞顶上方土柱的水平、垂直惯性力以及主动土压力增值。
由于地震垂直加速度峰值一般为水平加速度的1/2~2/3,因此对震级较小和对垂直地震振动不敏感的结构，可不考虑垂直地震荷载的作用。只有在验算结构的抗浮能力时才计及垂直惯性力。水平地震荷载计算可按照垂直和沿着隧道纵轴两个方向进行：
1.4.1 隧道横截面上的地震荷载（垂直隧道纵轴）
1.4.1.1 结构的水平惯性力
作用在构件或结构重心处的地震惯性力一般可表示为

式中 τ——作用于结构的地震加速度；
g——标准自由落体加速度；
Q——构件或结构的重力；
Kc——与地震加速度有关的地震系数。
对于马蹄形曲墙式衬砌，可以简化其均布的水平惯性力为：

式中 ŋc——综合影响系数，规范中建议对于岩石地基ŋc=0.2，对非岩石地基ŋc=0.25；
Kh——水平地震系数，7度地区Kh=0.1；8度地区Kh=0.2；9度地区Kh=0.4；
m1——上部衬砌质量；
H——上部衬砌的高度；
m2——仰拱质量；
f——仰拱的矢高。
根据设计说明，取ŋc=0.2，Kh=0.1；由横断面图知：二次衬砌为C45模筑钢筋混凝土，密度取2500kg/m3，H=5.285m，f=1.215m。由计算可得（取沿隧道纵轴1m长的衬砌研究）：m1=9120kg，m2=4462kg。
，

1.4.1.2 洞顶上方土柱的水平惯性力

式中 m上——上方土柱的质量。
由岩土力学参数表1-1可知（取沿隧道纵轴1m长的衬砌研究）：
，

1.4.1.3 主动侧向土压力的增值
地震时地层的内摩擦角要发生变化，由原来的值减少为，其中为地震角，在在7度地震区，;8度地震区，；9度地震区，。因此，结构一侧的主动侧向土压力增量为

式中 qi—— 计算截面i处的竖向土压力；
。
而结构另一侧的主动侧向土压力增量可按上述值反对称布置。
即，
，
，

1.4.1.4 结构和隧道上方土柱的垂直惯性力。
其一般计算公式为

式中 Kv——垂直地震系数，一般取Kv=Kh/2~2Kh/3;
Q、P——衬砌和隧道上方土柱的重力。
由于垂直惯性力仅在验算结构抗浮能力时需要考虑，因此，不需考虑此垂直惯性力。
1.4.2 沿隧道纵轴方向的地震荷载
地震中的横波与隧道纵轴斜交或正交，或地震中的纵波与隧道纵轴平行或斜交，都会沿隧道纵向产生水平惯性力，使结构发生纵向拉压变形，其中以横波产生的纵向水平惯性力为主。地震波在冲积层中的横波波长约为160m左右。因此，孙钧院士在其《地下结构》一书中建议：计算纵向水平惯性力时，对区间隧道可按半个波长的结构重力考虑，即

式中 ——纵向80m长结构的重力。
即
1.4.3 结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力
在计算这部分荷载时，应考虑建筑物的现状和以后的变化，凡明确的，应以其设计的基底应力和基底距隧道结构的距离计算。凡不明确的，应在设计中作出规定,即。
1.4.4 人防荷载
规定为
1.5 荷载组合
表1-2 荷载分项系数建议值
荷载类型
荷载名称
分项系数
基本组合构件强度计算
构件抗裂验算
抗震偶然组合构件强度验算
人防偶然组合构件强度验算
永
久
荷
载
结构自重
1.35
1.0
1.2
1.2
地层压力
1.35
1.0
1.2
1.2
结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力
1.35
1.0
1.2
1.2
水压力及浮力
1.35
1.0
1.2
1.2
可
变
荷
载
基本可
变荷载
地面车辆荷载及其冲击力
1.4
1.0

地面车辆荷载引起的侧向土压力
1.4
1.0

其它可
变荷载
温度变化影响力
1.4
1.0

施工荷载
1.4
1.0

偶然荷载
8度地震荷载

1.0

5级人防荷载

1.0
1.5.1 荷载基本组合

1.5.2 荷载人防偶然组合

1.5.3 荷载地震偶然组合

1.5.4 荷载抗裂组合

二． 衬砌配筋计算与抗裂验算
2.1 偏心受压构件计算时，应考虑构件在弯矩作用平面内挠曲对轴向力偏心距的影响，此时，应将轴向力对截面重心的初始偏心距乘以偏心距增大系数。对矩形、T形、工字形截面偏心受压构件，偏心距增大系数可按下式计算：

式中 ——轴向力对截面重心轴的偏心距，；
——偏心距增大系数；
——构件的计算长度（m）；
——截面高度（m）；
——考虑偏心距对截面弯曲的影响系数，当计算所得的>1时，取=1；
——考虑构件长细比对截面弯曲的影响系数，当时，取；
——截面的有效高度（m）。
对于隧道衬砌、明洞拱圈和墙背紧密回填的明洞边墙，以及当构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比时，可不考虑挠度对偏心距的影响，取。
2.2 钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件正截面强度应按下列公式计算：
取沿构件纵轴方向的内外力之和为零，可得到
（2-2-1）
由截面上所有对钢筋合力点的力矩之和等于零，可得到
（2-2-2）
由截面上所有力对钢筋合力点的力矩之和等于零，可得到
（2-2-3）
式中 ； 。
2.2.1 钢筋的应力取值
当时，构件属于大偏心受压构件，取；
当时，构件属于小偏心受压构件，应按下式计算，但应满足，式中为
（2-2-4）
式中 ——第层普通钢筋的应力，按公式计算正值表示拉应力；
——受拉钢筋的弹性模量；
——第层普通钢筋截面重心至受压较大边边缘的距离；
——截面受压区高度；
、——可按表2-1取用。
表2-1 混凝土极限压应变与系数值
混凝土强度等级
C50以下
C55
C60

0.0033
0.00325
0.0032

0.8
0.79
0.78
2.2.2 为保证构件破坏时，大偏心受压构件截面上的受压钢筋能达到抗压强度设计者，必须满足： （2-2-5）
当时，由截面受力平衡条件可写出
（2-2-6）
2.2.3当偏心轴向力作用的偏心距很小，即小偏心受压情况下，全截面受压。对于小偏心受压构件，若偏心轴向力作用于钢筋合力点和合力点之间时（满足），尚应符合下列条件：
（2-2-7）
式中 ——纵向钢筋合力点离偏心压力较远一侧边缘的距离，即；
——按。
2.3 对称配筋是指截面两侧用相同钢筋等级和数量的配筋，即，，。
2.3.1 大小偏心受压构件的判别
现假定为大偏心受压，由于是对称配筋，，，相当于补充了一个设计条件。现令轴向力计算值，则由式（2-2-1）可得到

以代入上式，整理可得到
（2-3-1）
当按式（2-3-1）计算的时，按大偏心受压构件设计；当时，按小偏心受压构件设计。
2.3.2 大偏心受压构件（）的计算
当时，直接利用式（2-2-2）可得到
（2-3-2）
当时，按照式（2-3-3）计算钢筋。
（2-3-3）
2.3.3 小偏心受压构件（）的计算
对称配筋的小偏心受压构件，由于，即使在全截面受压情况下，也不会出现远离偏心压力作用点一侧混凝土先破坏的情况。
首先应计算截面受压区高度。《公路桥规》建议矩形截面对称配筋的小偏心受压构件截面相对受压区高度按下式计算：
（2-3-4）
式中为截面受压区矩形应力图高度与实际受压区高度的比值，取值详见表2-1,。求得的值后，由式（2-3-2）可求得所需的钢筋面积。
2.4 衬砌配筋计算
利用ansys求解，得到衬砌的模型图如下：

图2-1 V级围岩模型图
2.4.1 V级围岩衬砌在基本组合荷载作用下的轴力图、弯矩图如下：

图2-2 V级围岩衬砌在基本组合荷载下的弯矩图

图2-3 V级围岩衬砌在基本组合荷载下的轴力图
因为构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比时，故可不考虑挠度对偏心距的影响，即取。假定，则
表2-2 V级围岩浅埋段所有点在基本组合荷载下的内力值
节点
轴力
弯矩
高度（m）
偏心距e0
es
e/s
1
-1.08E+06
-1.40E+05
0.3
0.129
0.234
0.024
2
-1.08E+06
-1.38E+05
0.3
0.128
0.233
0.023
3
-1.08E+06
-1.32E+05
0.3
0.122
0.227
0.017
4
-1.08E+06
-1.21E+05
0.3
0.112
0.217
0.007
5
-1.08E+06
-1.02E+05
0.3
0.094
0.199
-0.011
6
-1.09E+06
-71480
0.3
0.066
0.171
-0.039
7
-1.10E+06
-26860
0.3
0.025
0.130
-0.080
8
-1.13E+06
36240
0.3
0.032
0.137
-0.073
9
-1.19E+06
1.03E+05
0.3
0.086
0.191
-0.019
10
-1.24E+06
1.48E+05
0.3
0.119
0.224
0.014
11
-1.28E+06
1.72E+05
0.3
0.135
0.240
0.030
12
-1.29E+06
1.70E+05
0.3
0.132
0.237
0.027
13
-1.27E+06
1.41E+05
0.3
0.111
0.216
0.006
14
-1.26E+06
81205
0.3
0.064
0.169
-0.041
15
-1.26E+06
15209
0.3
0.012
0.117
-0.093
16
-1.27E+06
-31455
0.3
0.025
0.130
-0.080
17
-1.27E+06
-61061
0.3
0.048
0.153
-0.057
18
-1.28E+06
-75656
0.3
0.059
0.164
-0.046
19
-1.28E+06
-76801
0.3
0.060
0.165
-0.045
20
-1.28E+06
-65426
0.3
0.051
0.156
-0.054
21
-1.29E+06
-41802
0.3
0.032
0.137
-0.073
22
-1.29E+06
-15602
0.3
0.012
0.117
-0.093
23
-1.29E+06
5730.7
0.3
0.004
0.109
-0.101
24
-1.29E+06
23018
0.3
0.018
0.123
-0.087
25
-1.29E+06
37128
0.3
0.029
0.134
-0.076
26
-1.28E+06
48833
0.3
0.038
0.143
-0.067
27
-1.27E+06
55312
0.3
0.044
0.149
-0.061
28
-1.25E+06
57094
0.3
0.046
0.151
-0.059
29
-1.23E+06
54873
0.3
0.045
0.150
-0.060
30
-1.21E+06
48426
0.3
0.040
0.145
-0.065
31
-1.19E+06
38049
0.3
0.032
0.137
-0.073
32
-1.16E+06
24781
0.3
0.021
0.126
-0.084
33
-1.14E+06
9708.3
0.3
0.009
0.114
-0.096
34
-1.12E+06
-6069
0.3
0.005
0.110
-0.100
35
-1.10E+06
-21487
0.3
0.020
0.125
-0.085
36
-1.08E+06
-35559
0.3
0.033
0.138
-0.072
37
-1.07E+06
-47414
0.3
0.044
0.149
-0.061
38
-1.06E+06
-56334
0.3
0.053
0.158
-0.052
39
-1.05E+06
-61783
0.3
0.059
0.164
-0.046
40
-1.05E+06
-63433
0.3
0.060
0.165
-0.045
41
-1.06E+06
-61783
0.3
0.058
0.163
-0.047
42
-1.07E+06
-56334
0.3
0.053
0.158
-0.052
43
-1.08E+06
-47414
0.3
0.044
0.149
-0.061
44
-1.10E+06
-35559
0.3
0.032
0.137
-0.073
45
-1.12E+06
-21487
0.3
0.019
0.124
-0.086
46
-1.14E+06
-6069
0.3
0.005
0.110
-0.100
47
-1.16E+06
9708.3
0.3
0.008
0.113
-0.097
48
-1.18E+06
24781
0.3
0.021
0.126
-0.084
49
-1.21E+06
38050
0.3
0.032
0.137
-0.073
50
-1.23E+06
48426
0.3
0.039
0.144
-0.066
51
-1.25E+06
54873
0.3
0.044
0.149
-0.061
52
-1.26E+06
57094
0.3
0.045
0.150
-0.060
53
-1.28E+06
55312
0.3
0.043
0.148
-0.062
54
-1.29E+06
48833
0.3
0.038
0.143
-0.067
55
-1.29E+06
37128
0.3
0.029
0.134
-0.076
56
-1.29E+06
23018
0.3
0.018
0.123
-0.087
57
-1.29E+06
5730.6
0.3
0.004
0.109
-0.101
58
-1.29E+06
-15603
0.3
0.012
0.117
-0.093
59
-1.28E+06
-41802
0.3
0.033
0.138
-0.072
60
-1.28E+06
-65426
0.3
0.051
0.156
-0.054
61
-1.28E+06
-76802
0.3
0.060
0.165
-0.045
62
-1.27E+06
-75657
0.3
0.060
0.165
-0.045
63
-1.27E+06
-61063
0.3
0.048
0.153
-0.057
64
-1.26E+06
-31457
0.3
0.025
0.130
-0.080
65
-1.26E+06
15208
0.3
0.012
0.117
-0.093
66
-1.27E+06
81203
0.3
0.064
0.169
-0.041
67
-1.29E+06
1.41E+05
0.3
0.110
0.215
0.005
68
-1.28E+06
1.70E+05
0.3
0.134
0.239
0.029
69
-1.24E+06
1.72E+05
0.3
0.139
0.244
0.034
70
-1.19E+06
1.48E+05
0.3
0.125
0.230
0.020
71
-1.13E+06
1.03E+05
0.3
0.091
0.196
-0.014
72
-1.09E+06
36243
0.3
0.033
0.138
-0.072
73
-1.09E+06
-26856
0.3
0.025
0.130
-0.080
74
-1.08E+06
-71460
0.3
0.066
0.171
-0.039
75
-1.08E+06
-1.02E+05
0.3
0.094
0.199
-0.011
76
-1.08E+06
-1.21E+05
0.3
0.112
0.217
0.007
77
-1.08E+06
-1.32E+05
0.3
0.122
0.227
0.017
78
-1.08E+06
-1.38E+05
0.3
0.128
0.233
0.023
(1)仰拱单元1配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，
混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为12Φ20，则。
(2)墙角单元11配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为3Φ20，则。
(3)边墙单元19配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为4Φ20，则。
（4）拱脚单元28配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为4Φ22，则。
（5）拱顶单元40配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为3Φ20，则。
2.4.2 V级围岩衬砌在人防偶然组合荷载作用下的轴力图、弯矩图如下：

图2-4 V级围岩衬砌在人防组合荷载下的弯矩图

图2-5 V级围岩衬砌在人防组合荷载下的轴力图
因为构件高度与弯矩作用平面内的截面边长之比时，故可不考虑挠度对偏心距的影响，即取。假定，则
表2-3 V级围岩浅埋段所有点在人防组合荷载下的内力值
单元
轴力
弯矩
高度(m)
偏心距e0
es
e/s
1
-1.15E+06
-1.57E+05
0.3
0.137
0.242
0.032
2
-1.15E+06
-1.55E+05
0.3
0.135
0.240
0.030
3
-1.15E+06
-1.49E+05
0.3
0.130
0.235
0.025
4
-1.15E+06
-1.37E+05
0.3
0.119
0.224
0.014
5
-1.15E+06
-1.16E+05
0.3
0.101
0.206
-0.004
6
-1.16E+06
-83753
0.3
0.072
0.177
-0.033
7
-1.17E+06
-35267
0.3
0.030
0.135
-0.075
8
-1.21E+06
33674
0.3
0.028
0.133
-0.077
9
-1.28E+06
1.07E+05
0.3
0.083
0.188
-0.022
10
-1.35E+06
1.59E+05
0.3
0.118
0.223
0.013
11
-1.39E+06
1.88E+05
0.3
0.135
0.240
0.030
12
-1.41E+06
1.89E+05
0.3
0.133
0.238
0.028
13
-1.40E+06
1.58E+05
0.3
0.113
0.218
0.008
14
-1.39E+06
94011
0.3
0.068
0.173
-0.037
15
-1.40E+06
21795
0.3
0.016
0.121
-0.089
16
-1.40E+06
-29809
0.3
0.021
0.126
-0.084
17
-1.41E+06
-63029
0.3
0.045
0.150
-0.060
18
-1.41E+06
-79871
0.3
0.056
0.161
-0.049
19
-1.42E+06
-81833
0.3
0.058
0.163
-0.047
20
-1.42E+06
-69741
0.3
0.049
0.154
-0.056
21
-1.43E+06
-43712
0.3
0.031
0.136
-0.074
22
-1.43E+06
-14334
0.3
0.010
0.115
-0.095
23
-1.44E+06
10235
0.3
0.007
0.112
-0.098
24
-1.44E+06
30970
0.3
0.022
0.127
-0.083
25
-1.44E+06
48856
0.3
0.034
0.139
-0.071
26
-1.42E+06
64711
0.3
0.045
0.150
-0.060
27
-1.41E+06
73182
0.3
0.052
0.157
-0.053
28
-1.38E+06
75054
0.3
0.054
0.159
-0.051
29
-1.36E+06
71315
0.3
0.052
0.157
-0.053
30
-1.33E+06
62054
0.3
0.047
0.152
-0.058
31
-1.30E+06
47794
0.3
0.037
0.142
-0.068
32
-1.27E+06
29910
0.3
0.024
0.129
-0.081
33
-1.24E+06
9823.3
0.3
0.008
0.113
-0.097
34
-1.21E+06
-11045
0.3
0.009
0.114
-0.096
35
-1.19E+06
-31331
0.3
0.026
0.131
-0.079
36
-1.17E+06
-49777
0.3
0.043
0.148
-0.062
37
-1.15E+06
-65283
0.3
0.057
0.162
-0.048
38
-1.14E+06
-76942
0.3
0.068
0.173
-0.037
39
-1.13E+06
-84082
0.3
0.074
0.179
-0.031
40
-1.13E+06
-86289
0.3
0.076
0.181
-0.029
41
-1.14E+06
-84082
0.3
0.074
0.179
-0.031
42
-1.15E+06
-76942
0.3
0.067
0.172
-0.038
43
-1.17E+06
-65283
0.3
0.056
0.161
-0.049
44
-1.19E+06
-49777
0.3
0.042
0.147
-0.063
45
-1.21E+06
-31331
0.3
0.026
0.131
-0.079
46
-1.24E+06
-11045
0.3
0.009
0.114
-0.096
47
-1.27E+06
9823.3
0.3
0.008
0.113
-0.097
48
-1.30E+06
29910
0.3
0.023
0.128
-0.082
49
-1.33E+06
47794
0.3
0.036
0.141
-0.069
50
-1.36E+06
62054
0.3
0.046
0.151
-0.059
51
-1.38E+06
71315
0.3
0.052
0.157
-0.053
52
-1.40E+06
75054
0.3
0.053
0.158
-0.052
53
-1.42E+06
73182
0.3
0.051
0.156
-0.054
54
-1.43E+06
64711
0.3
0.045
0.150
-0.060
55
-1.43E+06
48856
0.3
0.034
0.139
-0.071
56
-1.43E+06
30970
0.3
0.022
0.127
-0.083
57
-1.43E+06
10235
0.3
0.007
0.112
-0.098
58
-1.43E+06
-14334
0.3
0.010
0.115
-0.095
59
-1.42E+06
-43712
0.3
0.031
0.136
-0.074
60
-1.42E+06
-69741
0.3
0.049
0.154
-0.056
61
-1.41E+06
-81834
0.3
0.058
0.163
-0.047
62
-1.41E+06
-79872
0.3
0.057
0.162
-0.048
63
-1.40E+06
-63030
0.3
0.045
0.150
-0.060
64
-1.39E+06
-29811
0.3
0.021
0.126
-0.084
65
-1.39E+06
21793
0.3
0.016
0.121
-0.089
66
-1.40E+06
94009
0.3
0.067
0.172
-0.038
67
-1.41E+06
1.58E+05
0.3
0.112
0.217
0.007
68
-1.39E+06
1.89E+05
0.3
0.136
0.241
0.031
69
-1.34E+06
1.88E+05
0.3
0.139
0.244
0.034
70
-1.28E+06
1.59E+05
0.3
0.124
0.229
0.019
71
-1.21E+06
1.07E+05
0.3
0.088
0.193
-0.017
72
-1.17E+06
33677
0.3
0.029
0.134
-0.076
73
-1.16E+06
-35263
0.3
0.030
0.135
-0.075
74
-1.15E+06
-83731
0.3
0.073
0.178
-0.032
75
-1.15E+06
-1.16E+05
0.3
0.101
0.206
-0.004
76
-1.15E+06
-1.37E+05
0.3
0.119
0.224
0.014
77
-1.15E+06
-1.49E+05
0.3
0.129
0.234
0.024
78
-1.15E+06
-1.55E+05
0.3
0.135
0.240
0.030
(1)仰拱单元1配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为3Φ20，则。
(2)墙角单元12配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为3Φ20，则。
(3)边墙单元19配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为4Φ22，则。
（4）拱脚单元28配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应的轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为4Φ22，则。
（5）拱顶单元40配筋计算：
矩形截面：，
荷载产生的最大弯矩设计值为：，对应轴力值为：，混凝土强度等级为C45,查表可知，，纵向受力钢筋选用HRB335，则，取，，，则，，
，故按大偏心受压构件设计。
，
，
选每侧钢筋为2Φ20，则。
2.4.3 V级围岩衬砌在地震偶然组合荷载作用下的轴力图、弯矩图如下：

图2-6 V级围岩衬砌在地震组合荷载下