目录
1 荷载计算-------------------------------------3
1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3
1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3
1.2.1 自重--------------------------------3
1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4
1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4
1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5
1.2.5 底部反力-----------------------------5
1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5
1.2.7 荷载示意图----------------------------6
2 内力计算---------------------------------------6
3 标准管片配筋计算--------------------------------8
3.1 截面及内力确定-----------------------------8
3.2 环向钢筋计算--------------------------------8
3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11
4 抗浮验算-------------------------------------10
5 纵向接缝验算--------------------------------12
5.1 接缝强度计算------------------------------12
5.2 接缝张开验算------------------------------14
6 裂缝张开验算------------------------------15
7 环向接缝验算----------------------------16
8 管片局部抗压验算-----------------------------17 9 参考文献-------------------------------18 一. 荷载计算
1.1结构尺寸及地层示意图
q=20kN/m
2
1-1 结
构尺寸及地层示意图
如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： 1.2隧道外围荷载标准值计算
h γ——钢筋混凝土自重（3/m kN ）；δ—-管片厚度（m ）； ①竖向地层荷载：
21
1/19.7482.2057.85.31.9181185.0m kN h q i n
i i =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⋅=∑=γ
②
地面超载：
③近似均布拱背土压力： 其中：
1.2..3水平地层均布荷载 其中： 则： 其中： 其中：
衬砌圆环抗弯刚度:23
7
625.12326512
0.35×0.1103.45EJ m KN ⋅=⨯
⨯= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数:3.0=η； 则：
取KPa P K 1.48=
图1-2 圆环外围荷载示意图
二、 内力计算
取一米长度圆环进行计算，其中荷载采用设计值，即考虑荷载组合系数。计算结果如下表（已考虑荷载组合系数）：
隧道圆环内力计算结果
根据表格所示，在0
126度时轴力最大和弯矩最大
三、标准管片配筋计算
3.1 截面及内力确定
由上述内力计算，取m
964
=进行内力计算，衬
.
N05
N
M⋅
=-105.73k，KN
砌管片同时受到较大的正弯矩与负弯矩，采用对称配筋。简化模型为b=1000mm，h=350mm，保护层厚度取50mm。根据修正惯用法中的η-ξ法，由于纵缝接头的存在而导致结构整体刚度降低，取圆环整体刚度为：
而管片的内力：
a.最大负弯矩时：
b.最大正弯矩时：
3.2 环向钢筋计算
取：1.1=η。 采用非对称配筋
3.052.0300/6.1421.1/00>=⨯=h e η，先按大偏心计算，假设
mm h x b 16830056.00=⨯==ξ
对于大偏心构件，取sd f =s σ，，对s A M 取矩，
)
()
2
('000'
s s sd cd s d a h f x
h bx f e N A ---=
γ）
（）
（50-300280168/2-300168100022.4-281.861000964.051.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=负值
所以，按照构造配筋，取2'700100/35010002.0%2.0mm bh A s =⨯⨯== 取4ø16钢筋，面积为804mm^2
将2'700mm A s =带入公式)2
()(00'0's x
h bx f e N a h f A cd s d s sd --=-γ 可得02.99433002
1-2=-+x x 算出x=35.2mm
mm h x b 1680=≤ξ,所以取sd f =s σ，对N 取力得平衡
带入数据算得：As=73.14mm^2<0.2%bh 所以去As=0.2%bh=700mm^2 取4ø16，供给面积为804mm^2
3.3环向弯矩平面承载力验算（按轴心受压验算）
查《混凝土结构设计原理》表3-1，得轴心受压稳定系数：
986.0=ϕ，2
700mm A S
='
000032.0350
1000700
<=⨯=
'ρ（纵向钢筋配筋率）
2350000mm A
=（构件截面面积）
