第頁共77頁某公路隧道襯砌計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u3994某公路隧道襯砌計(jì)算過程案例 1324631.1荷載確定 1124651.1.1基本資料 1273841.1.2圍巖豎向均布壓力 184611.1.3深淺埋判定 146141.1.3側(cè)向壓力 2326711.1.4襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖 2181011.2隧道ANSYS計(jì)算 31.1荷載確定1.1.1基本資料Ⅴ級圍巖，埋深按最不利洞口段淺埋段考慮計(jì)算假設(shè)為0~6m，重度，圍巖的彈性抗力系數(shù)，襯砌材料為強(qiáng)度為C30的防水混凝土，彈性模量，重度。1.1.2圍巖豎向均布壓力 （5-1）式中：當(dāng)所需要的時，相對應(yīng)的這個i值應(yīng)該是取，時，取。所以有1.1.3深淺埋判定 式中：采用礦山法施工時，Ⅰ—Ⅲ級圍巖取Ⅳ—Ⅵ級圍巖取代入得； 屬于超淺埋隧道1.1.3側(cè)向壓力（5-2）式中：e—側(cè)向均布壓力（kN/㎡）；—隧道開挖高度（m）；—圍巖計(jì)算摩擦角（°）；1.1.4襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖圖5-1Ⅴ級圍巖襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖1.2隧道ANSYS計(jì)算本文的設(shè)計(jì)的計(jì)算部分是采用電腦計(jì)算機(jī)軟件ansys來進(jìn)行計(jì)算，采用了其中的荷載-結(jié)構(gòu)的方法，該方法是認(rèn)為在設(shè)計(jì)過程中工程的底層部分對地下結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生更多的荷載，而在計(jì)算這些荷載作用下的內(nèi)力值和所對應(yīng)產(chǎn)生的變形問題時，會用到所謂的K值。1.2.1襯砌內(nèi)力計(jì)算1.建模取隧道二次襯砌中軸線，等分為72個單元，72個節(jié)點(diǎn)。2.定義材料（1）定義單元類型荷載-結(jié)構(gòu)模型中的二次襯砌采用梁單元，本隧道設(shè)計(jì)計(jì)算采用Beam3單元類型，計(jì)算后可直接讀取彎矩與軸力。（2）定義材料特性；；。3.施加約束對于圍巖彈性反力進(jìn)行模擬，施加徑向桿單元，選擇Link10單元，長度為1m，彈性模量，將桿單元外端采用固端約束。將荷載添加到每個單元：圖5-2節(jié)點(diǎn)荷載圖4.求解及計(jì)算結(jié)果分析（1）變形圖圖5-3變形圖（2）軸力圖圖5-4軸力圖（N）（3）剪力圖圖5-5剪力圖（N）（4）彎矩圖圖5-6彎矩圖(N?m)分析襯砌彎矩，拱頂為正彎矩最大部位，其值為73.26kN?m，負(fù)彎矩最大部位為拱肩，為-131.13kN?m。（內(nèi)側(cè)拉為正，壓為負(fù)）各節(jié)點(diǎn)軸力及彎矩如下表：挑選具有代表性的襯砌受力如拱底、拱頂