西南交大盾構(gòu)隧道抗震計(jì)算第五次作業(yè)剖析

地下結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算與設(shè)計(jì)第五次作業(yè) 地基振動(dòng)的水平位移振幅及波長(zhǎng)計(jì)算 3 2.2地基振動(dòng)波長(zhǎng)計(jì)算 3 3.1管片等效剛度計(jì)算 33.2管片縱向軸力計(jì)算 63.3管片縱向彎矩計(jì)算 7 作用時(shí)橫斷面內(nèi)力計(jì)算 94.1.1常時(shí)荷載作用時(shí)橫斷面內(nèi)力計(jì)算方法 9 4.1.3斷面內(nèi)力(彎矩、軸力、剪力)計(jì)算 12地震荷載作用時(shí)橫斷面內(nèi)力計(jì)算 13橫斷面總內(nèi)力計(jì)算 144.4橫斷面內(nèi)力包絡(luò)圖 16 —單位體積重量(kN/m3)N值3剪切彈性波速度[地震時(shí)](m/s)剪切彈性模量(kN/m2)泊松比拉伸剛度kj(m)(m)(m)(m)(m)(m)(kN/m3)(kN/m2)(kN/m)水平位移振幅及波長(zhǎng)計(jì)算由課本[1]公式(5.1)可得SV115S由課本[1]公式(5.2)可得h2VS2H3.142h2VS2H3.142236hT表層地基的基本固有周期SV：表層地層地震時(shí)的剪切彈性波速度SVV12管片等效軸向剛度可由課本[1]式(6.3)，式(6.5)計(jì)算得到。等效彎曲剛度可由課本[1]式(6.8)解出中性軸位置0后代入課本[1]式(6.10)計(jì)算得到。SJj等效壓縮剛度：eqSS(EA)T=EASS=5.00108=1.16107kNeq1+EASS1+5.00108lK0.91.32107SJSSJSll(6.8)(6.8)0+cot0=幾(+(6.8)2EA/l解之得，中性軸角度((EI)=cos30EIeqcos0+(幾/2+0)sin0SScos356.87=3.5107148.33=3.15108kN.m2I面接頭數(shù)量截面全體接頭拉伸剛度)(m)(m)(m)(m)(m2)(m4)(kN/(kN/(kN)(kN)度ESDRlSASISKnKJjk==0.0446m一17k==0.0446m一17aa((EA)/(EA)剛性比Cφx(rad)(m)(kN·度k=1.0G=23090kN/m2aS其中，G為表層地層地震時(shí)的剪切彈性模量。S各系數(shù)計(jì)算如下：Ta=1T1+(2)2TC=EA)C=1=0.8345將所需數(shù)據(jù)代入課本[1]式(6.17)TC TCNNN.3T(EA)Cacosh(入n)eqCTCcosh[入(L/2_n)]cosh[0.0068〉(108.1_32.3)]CTmaxCTLeq316.2TTmaxStTmaxSSJ取k=1.0G=23090kN/m2tS其中，G為表層地層地震時(shí)的剪切彈性模量。SMmaxML2eq223.62 TIcos302S148.33cos356.872 S=人CIcos302s2SStEIcos30f SSJU’L’入T入C(cm)(m) (kN)(kN)(m-1)(m-1)aT拉伸臨界處數(shù)aCnCTNNCTft6tUL入MaMMcTft6t(m)(kN)(kN)(kPa)(kPa)(kN)(mm)(cm) 計(jì)算分布(三角形分布)。決定著水平方向地層抗力大小的水平直徑端部的水平方向上[2([2(p+p)(q+q)(q+q)+g]R4載載環(huán)向水平直徑平方向M2sin29)4(p+p)R4(q+q)R1M=(63cos912+qqq)R2w2e1w1當(dāng)09時(shí)4當(dāng)9時(shí)42當(dāng)09時(shí)2M=(M=(9sin9cos9)86當(dāng)9時(shí)2MM=[+(9)sin98sssingR62N=(p+p)Rsin29e1w1N=(cos9+8cos29e2w2qq)R當(dāng)09時(shí)4當(dāng)9時(shí)42當(dāng)09時(shí)2N=(9sin9cos9)gR6當(dāng)9時(shí)2in66=e1w1e1w1e2w2[2(p+6=e1w1e1w1e2w26=e1w1e1w1e2w2Q=(p+p)e1w1Rsin9cos9Q=(sin9+8sin9cos9e2w2qq)R當(dāng)09時(shí)4當(dāng)9時(shí)42當(dāng)09時(shí)2R6當(dāng)9時(shí)2sin9cos9sin9]6(1)(2)地基反力系數(shù)k=2500kN/m3，地面超載取p=10kN/m2。01)垂直荷載p12)頂部水平荷載q1113)底部水平荷載q214)自重引起的底部反力荷載pg單環(huán)管片的重量反力g此外，底部水壓w2因p+p>p，對(duì)浮力是安全的。1gw25)變形量與地層抗力用表4-1式(1)計(jì)算考慮地層抗力后的變形量6。4.1.3斷面內(nèi)力(彎矩、軸力、剪力)計(jì)算(°)(kN(°)(kN·m)(kN)(kN)(kN·m)(kN)(kN)(°)3.4790計(jì)算((CsSs將公式(3)計(jì)算得到的結(jié)果乘以1.3，得到最終地震荷載作用時(shí)單環(huán)管片橫斷面角度9(°)05式(3)0式(3)×1.30式(3)0式(3)×1.30式(3)式(3)×1.3荷載﹣地震荷載時(shí)作用兩種情況，所得橫斷面總內(nèi)力分別為常時(shí)荷載作用時(shí)橫斷作用時(shí)橫斷面內(nèi)力。橫斷面總內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見表4-4。角度9(°)05荷載常時(shí)荷載﹣地震時(shí)荷載 (kN·m)(kN)(kN)(kN·m)(kN)(kN).00常時(shí)荷載+地震時(shí)荷載