5#和7#隧道结构计算书.docx
大学城南路及立交改造二期工程（段）-（段）5#和7#隧道结构计算书目录第一部分：隧道工程概况1第二部分：5#和7#节点隧道主体结构计算3第一部分：隧道工程概况1、工程概况5#节点隧道起点至终点里程：Kl+113.6O2K1+214.442,隧道为矩形框架结构，双向六车道，道路宽度均为12.Om,设计时速为40kmh,道路两侧分别设置检修道，检修道宽度分别为0.6m和0.95m07#节点隧道起点至终点里程：K3+647.272、K3+748,137,隧道为矩形框架结构，双向六车道，道路宽度均为12.0m,设计时速为40kmh,道路两侧分别设置检修道，检修道宽度分别为0.6m和0.95mO2、设计技术标准D设计基准期：桥涵结构为100年2）设计安全等级：一级3）设计荷载：汽车荷载，城市-A级，人群荷载3.5kNm2覆土荷载4）抗震设防标准：抗震设防烈度为6度，抗震设防措施等级为7级5）桥涵最小净空：5.Om6）混凝土等级：C35,弹性模量:3.15×10,Mpa7）钢筋混凝土结构处于I类环境，最大裂缝宽度限值WinaX=0.2mm。3、规范依据1）公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015）2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2012）3）公路工程抗震规范（JTGB02-2013）4）公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）5)锚杆喷射混凝土支护规范(GB50086-2015)6)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)7)公路隧道设计细则(JTGTD70-2010)8)公路隧道设计规范(JTJD70-2004)4、岩土计算参数根据地勘报告岩土体物理力学参数建议值一览表见表。岩性参数未田实填土(Q4m,)压实填±(车行道)(Q4ml)粉质粘土(Q4cl+dl)强风化泥岩(J2S-Ms)中风化泥岩(Jzs-Ms)强风化砂岩(J2s-Ss)中风化砂岩(J2s-Ss)重度kN/m3天然20.0*20.5*19.324.0*25.724.5*24.9饱和21.0*21.5*19.524.5*25.9*24.6*25.1*地基承载力特征值(kPa)60-80*120*80-120*300*3997500*12599岩石抗压强度(MPa)天然标准值/11.01/39.96范围值/8.93-16.90Z33.1-75.1饱和标准值/7.93/34.71范围值/5.89-13.4/27.8-67.7岩(土)体抗剪强度天然(°)28*30*12.05Z32*/35*C(kPa)0*0*24.09/350*/1200*饱和(0)25*26*9.45/C(kPa)0*0*19.08/岩体抗拉强度(kPa)/250*/1268弹性模量(MPa)/2520*/14490»泊松比/0.30*/0.14土体的水平抗力系数的比例系数)MNZm43*8*5*15*/20*/岩体的水平抗力系数MN?/Z120*500*锚固体与岩石的粘结强度极限标准值(kPa)/480*/1200*基底摩擦系数0.30.350.25().350.450.400.55第二部分：5#和7#节点隧道主体结构计算1、 构造型式及尺寸结构断面形式为矩形结构，通道顶板厚1.2m,侧墙厚LOnb隔墙厚0.8m,底板厚0.9m。其具体结构形式和尺寸见图。5#和7#节点隧道横断面2、计算及验算结果1）荷载（汽车荷载等效为Im高土柱计算）a.±压力（土体内摩擦角取30°）竖向土压力=YSXH=20X3.5=70KNm(±的浮重度取10KNm3)侧向土压力:顶板处=YSXHXKO=20X3.5Xtan2(45-30/2)=23.3KNm;底板处=YSX(H+h)×Ko=2O×(3.5+8.6)×tan2(45-302)=80.7KN/m；b.自重由程序自动计算2）荷载组合:基本组合控制（正常使用极限状态校核）：1.OX（自重+竖向压力）+1.0X侧向压力基本可变荷载组合控制（承载能力极限状态校核）：1.35×（自重+竖向压力）+L35×侧向压力3）计算模型本通道采用MIDSGTSV4.1程序进行计算，具体模型见图。计算模型4）荷载加载示意图由上可知，荷载由竖向压力和侧向压力组成，具体示意图见图5.2。荷载加载示意图5）计算结果二“ J !：AXUL HICf . »-I MW, M4M*<<2 I 7 NM2*<<4 4 tI rrjr<< ?，M-I >m<* > H-II 二 1 MMU<*1-II n-I Mrw> I ta-I »H2U« I M，M741 » 2 >m<t * M> >mr*5#和7#节点隧道结构轴力图5#和7#节点隧道结构弯矩图5#和7#节点隧道结构剪力图6)结构验算结构配筋：顶板上侧直径3210Onlm和直径3210OnInb顶板下侧直径28100mm；侧墙外侧直径3210OnInb侧墙内侧直径2510Onlm。采用桥梁博士截面设计对5#和7#节点隧道结构关键位置进行截面验算。：抗剪验算应根据D62规范5.2.9条和D62规范5.2.10条，其抗剪截面应符合下列要求：*<051x10-3玩即呵“(15lO-3%九M(攵”根据计算结果，中墙顶底端截面剪力值最大，为1068KN,满足D62规范5.2.10条要求，可不进行斜截面抗剪承载力验算。隧道结构顶板单侧跨中弯矩为，M=1469kNm,该处轴力为392kN0隧道顶板端部弯矩最大，Mm=2802kNm,该处轴力为392kN.1.顶板据桥梁博士3.0,验算截面如下:1.1 内力验算:截面高度:1.2 m构件计算长度:15. 0 m荷载信息:荷载类型:轴力(KN)剪力(KN)弯矩(KNf)结构重力3921. 07e+032. 8e+030.0汽车冲击系数:计算信息：钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I计算结果:荷载组合结果:内力最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力470392470392470392剪力1.28e+031.07e+031.28e+031.07e+031.28e+031.07e+03弯矩3.36e+032.8e+033.36e÷032.8e+033.36e+032.8e+03承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果：最大轴力强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=470KN,Qj=1.28e+03KN,Mj=3.36e+03KN-m截面抗力：NR=723KN>=Nj=470KN（满足）最小轴力强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=392KN,Qj=1.07e+03KN,Mj=2.8e÷03KN-m截面抗力：NR=723KN>=Nj=392KN（满足）最大弯矩强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=470KN,Qj=1.28e+03KN,Mj=3.36e+03KN-m截面抗力：NR=723KN>=Nj=470KN（满足）最小弯矩强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=392KN,Qj=1.07e+03KN,Mj=2.8e÷03KN-m截面抗力：NR=723KN>=Nj=392KN（满足）1.2 裂缝验算：长期荷载弯矩：M=2.8e+03KN-m全部使用荷载弯矩：MO=2.8e÷03KN-m长期荷载裂缝宽度：d_f=0.189mm容许裂缝宽度：d_fo=0.2nun下缘抗裂性验算满足2.侧墙隧道结构侧墙顶端弯矩为，M=1336kNm,该处轴力为865kN.据桥梁博士3.0,验算截面如下：2.1 内力验算：截面高度：LOm构件计算长度：8.6m荷载信息：荷载类型：轴力(KN)剪力(KN)弯矩(KN-m)结构重力8653921.34e+03汽车冲击系数：0.0计算信息：钢筋混凝土截面承载能力极限状态荷载组合I计算结果：荷载组合结果：内力最大轴力最小轴力最大剪力最小剪力最大弯矩最小弯矩轴力1.04e+038651.04e+038651.04e+03865剪力470392470392470392弯矩1.6e+031.34e+031.6e+031.34e+031.6e+031.34e+03承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果：最大轴力强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=1.04e+03KN,Qj=470KN,Mj=1.6e+03KNfi截面抗力：NR=1.97e+03KN>=Nj=1.04e÷03KN(满足)最小轴力强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述:Nj=865KN,Qj=392KN,Mj=1.34e+03KN-m截面抗力：NR=1.97e÷03KN>=Nj=865KN(满足)最大弯矩强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=1.04e+03KN,Qj=470KN,Mj=1.6e+03KN-m截面抗力：NR=1.97e+03KN>=Nj=1.04e+03KN（满足）最小弯矩强度验算截面受力性质：下拉偏压内力描述：Nj=865KN,Qj=392KN,Mj=1.34e÷03KN-m截面抗力：NR=1.97e+03KN>=Nj=865KN（满足）2、 2裂缝验算：正常使用极限状态荷载组合I抗裂性验算：长期荷载弯矩：M=1.34e+03KN-m全部使用荷载弯矩：MO=1.34e+03KN-m长期荷载裂缝宽度：d_f=0.184mm容许裂缝宽度：d_fo=0.2mm下缘抗裂性验算满足3、 结论经上述计算，5#和7#节点隧道结构设计各控制值满足规范要求。
